剖析選煤專業(yè)簡介

1、剖析選煤專業(yè)簡介1.了解選煤的定義、意義、目的；2.了解國內(nèi)外選煤技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；3. 認識選煤主要工藝和設(shè)備；4.介紹一個選煤廠的完整工藝流程主要內(nèi)容：一 選煤的 定義、意義和目的 選煤是利用煤炭與其他礦物質(zhì)的不同物理、 物理化學性質(zhì)， 在選煤廠內(nèi)用機械方法除去原煤中的雜質(zhì)， 把它分成不同質(zhì)量、 規(guī)格的產(chǎn)品， 以適應不同用戶的要求。1.1 什么是選煤？1.2 選 煤 的 意 義 煤炭是我國的主要能源，建國以來煤炭在一次能源的生產(chǎn)和消費所占的比例一直大于50%。從我國富煤貧油的資源結(jié)構(gòu)、現(xiàn)實國力和戰(zhàn)時經(jīng)濟安全保障來看，在新世紀的相當長時間內(nèi)，主要能源仍將是煤炭。以煤炭為主要能源的格局，導致

2、了我國以煤煙型為主的大氣污染相當嚴重，成為制約許多地區(qū)經(jīng)濟與社會發(fā)展的重要因素。 煤炭經(jīng)洗選后可顯著降低灰分和疏分的含量，減少煙塵、SO2等污染物的排放，促進煤炭燃燒效率的提高，為減少燃煤對大氣的污染創(chuàng)造條件，保證國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。 另外原煤經(jīng)過洗選還可以提高公司的經(jīng)濟效益。實例：某選煤廠，09年入洗一噸原煤的總成本為654.02元，其中原煤價格為540元/t,噸煤加工費為22.22元產(chǎn)品產(chǎn)率及售價如下：每入洗一噸原煤的純利潤為：講義=30.34元按每年入洗300M噸，則一座選煤廠一年的凈利潤為：30.34300M= 9102 萬元可見煤炭洗選能夠給公司帶來巨大的經(jīng)濟效益。1.3 選煤的主

3、要目的：1.除去原煤中的雜質(zhì)，降低灰分和硫分，提高煤炭質(zhì)量，適應用戶的需要；2.把煤炭分成不同質(zhì)量、規(guī)格的產(chǎn)品，適應用戶需要以便有效合理地利用煤炭，節(jié)約用煤；3.煤炭經(jīng)過洗選，矸石可以就地廢棄，可以減少無效運輸，同時為綜合利用煤矸石創(chuàng)造條件；4.煤炭洗選可以除去大部分的灰分和5070的黃鐵礦硫，減少燃煤對大氣的污染，它是潔凈煤技術(shù)的前提；二 國內(nèi)外選煤技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢目前，大部分國家對煤炭洗選非常重視，尤其是發(fā)達國家?，F(xiàn)世界原煤平均入選比例在50%左右，一些國家甚至超過80%。雖然歐洲一些國家?guī)缀蹶P(guān)閉了所有的煤礦，但仍有選煤廠用來處理進口煤炭。主要產(chǎn)煤國原煤入選比例如圖1所示。2.1 國內(nèi)外

4、選煤工業(yè)現(xiàn)狀 近幾年，國外一些國家在煤炭開采、選煤生產(chǎn)和選煤廠 建設(shè)等方面發(fā)生了很大變化，大部分國家都在關(guān)閉中小型效益不好的煤礦和選煤廠，取而代之的是擴大現(xiàn)代化程度高、生產(chǎn)成本相對較低的煤礦和選煤廠的生產(chǎn)能力。到目前為止，我國也已關(guān)閉近3000處小煤礦，并一直在新建大中型煤礦選煤廠。這說明國內(nèi)外有加強煤炭合理開采、優(yōu)化生產(chǎn)管理以及增強煤炭資源有效利用和環(huán)境保護的趨勢。 據(jù)不完全統(tǒng)計，截止2006年，我國共有年入選原煤15萬t以上(包括15萬t）的選煤廠1043座，年入選能力91602萬t。其中煉焦煤選煤廠582座，年入選能力38159萬t，占總能力的41.6%；動力煤選煤廠461座，年入選能力

5、53443萬t，占總能力的58.4%?！笆濉逼陂g全國原煤入選率在30%35%之間，但入選總量已從2000年的3.4億t增加到2006年的7.8億t?？梢钥闯鲈旱娜脒x率正在不斷提高。目前，國內(nèi)外采用的選煤方法主要為重介、跳汰、浮選以及干法選煤。我國地域廣闊，煤炭資源豐富，煤種齊全，煤質(zhì)變化大，因而以上選煤方法均有應用。2.2國內(nèi)外選煤技術(shù)現(xiàn)狀（1）重介選煤技術(shù) 經(jīng)過幾十年的科學研究和生產(chǎn)實踐，重介選煤技術(shù)日趨成熟，重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)取得了重大進展。我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)取得成功并廣泛推廣應用，選煤效率達到了95%。（2）跳汰技術(shù) 跳汰選煤對易選和中等可選性煤具有廣

6、泛的適應性，具有系統(tǒng)簡單可靠、生產(chǎn)成本低、分選效果好等優(yōu)點。目前跳汰選煤在我國各種選煤方法中約占60%。此外，動篩跳汰近幾年也逐步被應用，用來代替人工排矸。（3）浮選技術(shù) 浮選技術(shù)近年來發(fā)展很快，多應用于煉焦煤選煤廠和生產(chǎn)高爐噴吹用無煙煤粉的選煤廠。我國研制的浮選柱有效分選下限可達10m，使細粒精煤產(chǎn)率平均提高13個百分點；大型機械攪拌式浮選機單槽容積已達20m3；“十五”國家科技攻關(guān)課題“帶有礦漿預礦化器的機械攪拌式浮選機”已大面積推廣應用。（4）干法選煤技術(shù) 干法選煤包括流化床選煤和風力選煤，主要應用于寒冷、水資源短缺地區(qū)的煤炭分選以及易泥化煤種的分選，在眾多選煤方法中應用比例相對較小，應

7、用較多的為風力選煤。（5）細粒煤脫水技術(shù) 對細粒煤的脫水，美國多采用超高速離心脫水技術(shù)，而歐洲則趨向于采用加壓過濾技術(shù)或隔膜擠壓技術(shù)。為了進一步降低細粒煤產(chǎn)品的水分，已開始嘗試將壓濾脫水與熱力干燥構(gòu)成一體的蒸汽壓濾脫水技術(shù)的研究，預期將具有節(jié)能和簡化工藝系統(tǒng)等技術(shù)特點。我國研制并推廣應用了加壓過濾機、超高速離心機和強氣壓穿流式隔膜擠壓壓濾機，很大程度上降低了浮選精煤水分，改善了煤泥水處理系統(tǒng)的工況。1.加強選煤廠的科學管理，大力提高管理水平，要使選煤生產(chǎn)沿著高質(zhì)量、多品種、產(chǎn)銷對路、合理供應煤炭產(chǎn)品和綜合利用各種伴生礦物資源的方向前進，努力提高選煤生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，并要合理回收伴生礦物如黃鐵礦及

8、其他稀有金屬礦物等，進一步提高選煤廠的經(jīng)濟效益。2.3 選煤行業(yè)的發(fā)展趨勢2.研究新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，以更新改造舊有選煤廠，裝備新建選煤廠。例如研究油團選煤工藝和技術(shù)經(jīng)濟效果;化學選煤工藝技術(shù)和設(shè)備;高梯度磁選脫硫及其他深度脫硫方法;電選超低灰精煤;選擇性絮凝工藝技術(shù)和藥劑、脫水干燥工藝、技術(shù)和設(shè)備等等。3.向設(shè)備大型化，廠型裝配式集中化，選煤生產(chǎn)工藝過程和質(zhì)量分析自動化等方向發(fā)展。4.研究和建立選煤生產(chǎn)過程數(shù)學模型，應用電子計算機管理選煤廠。5.選煤廠環(huán)境保護的研究。例如防止環(huán)境污染和大氣污染；減少和防止噪音；實現(xiàn)煤泥閉路循環(huán)和生產(chǎn)平衡等。近年來，國內(nèi)外選煤設(shè)備在朝著大型化發(fā)展的同時，由

9、于各國選煤的歷史和對產(chǎn)品要求的差異而略有所不同。下面我簡單介紹幾種常用設(shè)備：三 國內(nèi)外選煤裝備現(xiàn)狀兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器3.1 重介質(zhì)旋流器原煤與重介質(zhì)懸浮液從入料口以一定壓力沿切線方向打入旋流器，形成強大的旋流。其中一股沿旋流器內(nèi)壁形成一個向下的外螺旋；另一股是在圍繞旋流器軸心形成一個向上的內(nèi)螺旋，其軸心形成負壓，實為空氣柱。由于離心的作用，高密度物料甩向椎體內(nèi)壁，并隨著部分懸浮液向下作螺旋運動，最后從底流口排出；低密度物料集中在錐體中心，隨內(nèi)螺旋上升運動，最后從溢流口排出。分選過程3.1.2 三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器目前，國外主要在跳汰機機體大型化、風閥工作方式以及自動排料方面做了大量工作。國外研發(fā)

10、跳汰機較先進的國家主要有德國、日本、波蘭等。另外，美國、英國、澳大利亞還在研發(fā)離心跳汰機。離心跳汰機是借助巨大的離心力場來強化細小顆粒的分選效果，有效分選粒度可達0.043mm。3.2 跳汰機原煤通過給料機穩(wěn)定的送入跳汰機中篩板上，形成一個密集的物料層，這個密集的物料層稱為床層。給料的同時，從跳汰機下部透過篩板周期地給入一個上下交變的水流，物料在水流的作用下進行分選。分選過程首先，在上升水流的作用下，床層逐漸松散、懸浮，這時床層中的礦粒按照其本身的特性（礦粒的密度、粒度和形狀）彼此作相對運動進行分層。上升水流結(jié)束后，在休止期間（停止給入壓縮空氣）以及下降水流期間，床層逐漸緊密并繼續(xù)分層。待全部

11、礦粒都沉降到篩面上以后，床層又恢復了緊密狀態(tài)，這時大部分礦粒彼此間都已失去相對運動的可能性，分層作用幾乎全部停止。只有那些極細的顆粒，尚能穿過縫隙繼續(xù)向下運動，下降水流結(jié)束后，分層暫告終止，至此完成一個跳汰周期的分層過程。物料在跳汰過程中之所以能分層，起主要作用的內(nèi)因，是礦粒自身的性質(zhì)，但能讓分層得以實現(xiàn)的客觀條件，則是垂直升降的交變水流。在跳汰機入料端給入物料的同時，伴隨物料也給入一定量的水平水流。水平水流雖然對分選效果也有一定的影響，但它主要起潤濕和運輸?shù)淖饔?。潤濕是為了防止干物料進入水中后結(jié)團；運輸是負責將分層之后，居于上層的低密度物料沖帶而走，使它從跳汰機的溢流堰排出機外。德國和澳大利

12、亞均采用液壓驅(qū)動式動篩跳汰機。我國1989年自行研制了首臺TD型動篩跳汰機并試運行成功，十幾年來已有液壓式和機械式兩大類4個國產(chǎn)系列和1個引進系列產(chǎn)品。3.3 動篩跳汰機原蘇聯(lián)是干法選煤生產(chǎn)規(guī)模最大、經(jīng)驗較豐富的國家，以C-6和C-12型兩種風力搖床使用效果最好，近年又開發(fā)了SP型風選機。3.4 干選機我國使用較多的是FGX系列復合式干選機和FX系列風力干選機。這兩種設(shè)備綜合了搖床和風力分選的優(yōu)點，在干旱缺水地區(qū)和對煤炭產(chǎn)品質(zhì)量要求不高的企業(yè)具有良好的應用前景。該機的不足之處是分選精度低，要求煤的外在水分不高于7%，單位處理量較小。目前，最大處理量只有10t/m2h)。3.5 干擾床分選機（T

13、BS）干擾床分選機TBS煤泥分選機的主體是簡單的柱型槽體，槽體的底部有一個布滿沖孔并呈一定角度的布水板；水按一定的壓力由底部給入，經(jīng)過布水板進入干擾床工作室，形成上升水流；布水板的作用是使水在工作室內(nèi)均勻分布；干擾床的上部有入料井，礦漿切向給入入料井，入料濃度一般在40%60%。工作原理入料經(jīng)入料井向下散開，與上升水流相遇，使礦物顆粒在工作室內(nèi)做干擾沉降運動。由于顆粒密度的不同，其干擾沉降速度存在差異，從而為分選提供依據(jù)，其分選過程主要取決于各顆粒相對于水的沉降速度。沉降速度大于上升水流速度的顆粒進入底流，反之進入溢流。在干擾床的下部形成由懸浮顆粒組成的流化床層，該床層由懸浮顆粒組成的流化床層

14、，該床層中顆粒高度富集，成為自生介質(zhì)層，當達到穩(wěn)定狀態(tài)時，入料中那些密度低于干擾層平均密度的顆粒浮起進入溢流，反之進入底流，并通過做z設(shè)備底部的排料口排出。（1）浮選機。浮選機一直是用于0.5mm粉煤分選的主要設(shè)備。目前國內(nèi)選煤廠使用的大多是機械攪拌式浮選機，且單槽容積趨向大型化，已達20m3。煤炭科學研究總院唐山研究院研發(fā)了XJM-S型機械攪拌式浮選機系列產(chǎn)品，“十五”國家科技攻關(guān)課題研發(fā)的“帶有礦漿預礦化器的20m3機械攪拌式浮選機”已大面積推廣應用。3.6 浮選機(柱)首先是將含有細粒煤的礦漿打入礦漿準備器，用適當?shù)母∵x藥劑進行調(diào)和，必要時還要補加清水或其他工藝的返回水（如過濾液）調(diào)配礦

15、漿濃度，使之符合浮選要求。用浮選藥劑調(diào)和礦漿的主要目的是使欲浮的礦物表面增加疏水性（捕收劑或活化劑）或使不欲浮的礦物表面變的更加親水，抑制他們上?。ㄒ种苿?，或促進氣泡的形成和分散（起泡劑）。分選原理及過程然后調(diào)好的礦漿被送往浮選槽，礦漿和空氣被旋轉(zhuǎn)的葉輪同時吸入浮選槽內(nèi)。空氣被礦漿的湍流運動粉碎為許多氣泡。起泡劑促進了微小氣泡的形成和分散。在礦漿中氣泡與礦漿發(fā)生碰撞或接觸，并按表面疏水性的差異決定礦粒是否在氣泡表面發(fā)生附著。結(jié)果，表面疏水性強的礦粒附著到氣泡表面，并被氣泡攜帶升浮至礦漿表面形成泡沫層，被刮出成為精礦；而表面親水性強的顆粒不和氣泡發(fā)生粘附，仍然留在礦漿中，最后隨礦漿排出槽外成為尾礦。這種礦物進入泡沫、成為精礦稱正浮選，反之成為反浮選。浮選機主要處理0.5mm粒級以下細煤泥自上世紀80年代以來，浮選柱分選技術(shù)取得了重大突破，一批新型浮選柱脫穎而出。如國內(nèi)的旋流-靜態(tài)微泡浮選柱、噴射式浮選柱、充填浮選柱以及加拿大的CPT浮選柱和VPI微泡浮選柱等。最近又出現(xiàn)幾種結(jié)構(gòu)新穎的浮選柱，如全泡沫浮選柱、美國Deister選礦的Flotair浮選柱、印度研制的電解浮選柱、俄