高勇 張秋

【摘 ? ?要】鐵煤集團(tuán)大隆礦選煤廠重介洗煤系統(tǒng)中存在著洗精煤脫介系統(tǒng)不完善，在洗選加工的過程中，由于洗精煤脫介篩下層洗產(chǎn)品脫介、脫水效果差，介質(zhì)回收率低等實(shí)際問題，造成本應(yīng)回收利用的洗煤介質(zhì)被洗產(chǎn)品帶走，介質(zhì)材料消耗量大，提高了洗煤成本，同時(shí)，介質(zhì)和水混入洗產(chǎn)品中，降低了洗產(chǎn)品熱值，影響洗產(chǎn)品質(zhì)量。通過對重介洗煤設(shè)備的技術(shù)改造，徹底完善了重介洗煤系統(tǒng)工藝，合理解決了長期存在的實(shí)際問題，最大限度的降低洗粒煤、洗末煤介耗和洗末煤全水分。

【關(guān)鍵詞】重介洗煤系統(tǒng) ?脫介 ?脫水 ?技術(shù)改造 ? 降低介耗水分

中圖分類號：G4 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2015.03.196

概述

洗產(chǎn)品脫介回收是重介洗煤生產(chǎn)中的重要工藝環(huán)節(jié)，以便介質(zhì)循環(huán)復(fù)用，降低洗煤成本。鐵煤集團(tuán)大隆礦選煤廠為1971年建成投產(chǎn)的老廠，洗煤工藝為重介斜輪機(jī)分選，主產(chǎn)品為20mm～60mm的洗中塊和6mm～13mm的洗粒，洗副產(chǎn)品為6mm以下洗末。1998年經(jīng)技術(shù)改造后系統(tǒng)處理能力由原來的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬噸/年提高到180萬噸/年，現(xiàn)在核定生產(chǎn)能力已達(dá)到295萬噸/年.但隨著生產(chǎn)能力的不斷提升，介質(zhì)消耗也明顯增加。造成介耗不合理增加的主要原因是洗煤系統(tǒng)隨著當(dāng)時(shí)的技術(shù)改造不完善而遺留的弊端。由于洗產(chǎn)品量不斷增加，洗煤系統(tǒng)的設(shè)備處理能力已經(jīng)達(dá)不到要求，突出問題表現(xiàn)為： 洗粒煤和洗末煤脫介環(huán)節(jié)設(shè)備單一，大量介質(zhì)被洗粒煤和洗末煤帶走，洗末煤脫水效果差，全水分高，不但嚴(yán)重影響著洗產(chǎn)品質(zhì)量，而且造成洗煤成本提高，從而給企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對大隆礦重介洗煤系統(tǒng)進(jìn)行徹底改造已經(jīng)勢在必行。

1 ? 改造前重介洗煤系統(tǒng)狀況

1.1 2011年大隆礦選煤廠介耗統(tǒng)計(jì)表（見附表1）

附表1：大隆礦選煤廠2011年1-12月份介耗統(tǒng)計(jì)表

通過大隆礦選煤廠2011年介耗統(tǒng)計(jì)表（附表1），從中可以看出平均入洗噸煤介耗：6.25 kg/t。，介質(zhì)損失量超標(biāo)造成了洗煤成本的提高。

1.2改造前重介洗煤系統(tǒng)的脫介效果及弊端

1.2.1改造前介質(zhì)消耗測定及計(jì)算

[1]2012年1-3月洗中塊產(chǎn)率為30%，洗粒產(chǎn)率為28%，洗矸產(chǎn)率為29%，洗末產(chǎn)率為9%，煤泥產(chǎn)率為4%。由此對大隆礦重介洗煤介質(zhì)消耗進(jìn)行了測定。

1.2.1.1洗中塊帶走介質(zhì)測定：

（1）洗中塊總樣重量： 54.3kg×[（1-13%）÷（1-10%）]=52.49kg

（2）選出磁性物為：0.02kg

（3）洗中塊產(chǎn)率：30%

（4）介質(zhì)磁性物含量：95.5%

（5）洗中塊帶走介質(zhì)（折算成噸原煤介耗）為：0.02÷52.49÷95.5×30×1000=0.12kg/t·入洗原煤

1.2.1.2洗粒帶走介質(zhì)測定：

（1）洗?？倶又亓浚?51.2kg×[（1-15%）÷（1-10%）]=48.36kg

（2）選出磁性物為：0.60kg

（3）洗粒產(chǎn)率：28%

（4）介質(zhì)磁性物含量：95.5%

（5）洗粒帶走介質(zhì)（折算成噸原煤介耗）為：0.60÷48.36÷95.5×28×1000=3.64kg/t·入洗原煤

1.2.1.3洗矸帶走介質(zhì)測定：

（1）洗矸總樣重量： 62.1kg×[（1-12%）÷（1-10%）]=60.72kg

（2）選出磁性物為：0.02kg

（3）洗矸產(chǎn)率：29%

（4）介質(zhì)磁性物含量：95.5%

（5）洗矸帶走介質(zhì)（折算成噸原煤介耗）為：0.02÷60.72÷95.5×29×1000=0.10kg/t·入洗原煤

1.2.1.4洗末帶走介質(zhì)測定：

（1）洗末總樣重量： 49.6kg×[（1-16.5%）÷（1-10%）]=46.01kg

（2）選出磁性物為：1.06kg

（3）洗末產(chǎn)率：9%

（4）介質(zhì)磁性物含量：95.5%

（5）洗末帶走介質(zhì)（折算成噸原煤介耗）為：1.06÷46.01÷95.5×9×1000=2.17kg/t·入洗原煤

1.2.1.5煤泥帶走介質(zhì)測定：

（1）煤泥總樣重量： 40.4kg×[（1-17.0%）÷（1-10%）]=37.26kg

（2）選出磁性物為：0.21kg

（3）煤泥產(chǎn)率：4%

（4）介質(zhì)磁性物含量：95.5%

（5）煤泥帶走介質(zhì)（折算成噸原煤介耗）為：0.21÷37.26÷95.5×4×1000=0.24kg/t·入洗原煤

1.2.2改造前洗產(chǎn)品介質(zhì)消耗情況表（見附表2）

附表2 ：改造前洗產(chǎn)品介質(zhì)消耗情況表

備注：測定產(chǎn)品介耗和采樣時(shí)間為2012年1月16日、2月21日、3月25日

從表2中可以看出，介質(zhì)測定損失為6.27 kg/t·入洗原煤。結(jié)果表明，雖然洗中塊、洗矸石、煤泥脫介效果較好，但洗粒、洗末脫介效果較差，可見有必要對重介洗煤系統(tǒng)中的洗粒煤、洗末煤脫介系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，降低介質(zhì)消耗，完善重介洗煤系統(tǒng)工藝

1.2.3洗粒煤脫介效果差的原因

[2]重介選煤工藝系統(tǒng)中磁性物質(zhì)基本上是在脫介篩環(huán)節(jié)完成與篩上產(chǎn)品的分離，其分離的越好，介質(zhì)消耗的損失就越低。大隆礦選煤廠重介洗煤系統(tǒng)（見圖1）入洗原料煤由斜輪分選機(jī)分選，洗精煤分級脫介篩將洗精煤分級脫介，洗中塊煤分離的介質(zhì)通過篩板流入到洗粒煤中，在由洗粒煤完成脫介。2011年洗粒分級脫介篩（見圖1）為2DZK2446型號直線振動篩，雙層，每小時(shí)處理量120噸，上層篩板篩孔6mm，下層篩板篩孔1mm，篩面面積9.78m2.。該振動篩處理能力滿足不了在生產(chǎn)過程中應(yīng)有的效果，造成振動篩上層洗粒煤脫介效果差，脫介效果不明顯的洗粒煤直接用輸送帶運(yùn)輸注倉。由于洗粒分級脫介篩處理的能力不足，嚴(yán)重影響洗粒煤脫介效果，大量介質(zhì)被帶走。

1.2.4洗末煤脫介效果差的原因

洗粒分級脫介篩（見圖1）下層處理洗末煤的脫介。洗粒煤分離的介質(zhì)通過篩板流入到洗末煤中，再由洗末煤完成脫介。洗末煤依靠洗粒分級脫介振動篩振動進(jìn)行脫介，由于洗粒分級脫介篩處理能力不足，下層篩板孔徑?。?.0mm），且沒有噴水，洗末煤中的介質(zhì)很難分離出來，混入洗末煤中用輸送帶運(yùn)輸注倉，造成介質(zhì)大量流失。[2]不但增加了洗煤成本，而且為了確保重液密度需要頻繁添加新介質(zhì)，增加了重介洗煤系統(tǒng)的密度不穩(wěn)定因素，影響分選效果。

1.2.5 ?改造前重介洗煤系統(tǒng)（見圖1）

圖1：重介洗煤系統(tǒng)圖

1.重介斜輪分選機(jī) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2.洗精煤分級脫介篩

3.洗粒分級脫介篩 ? ? ? ? ? ? ? 4.矸石脫介篩

5.渣漿泵 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?6.一段磁選機(jī)

7.二段磁選機(jī) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 8.洗末高頻振動篩

9.稀介質(zhì)桶 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 10.合格介質(zhì)桶

11.渣漿泵 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 12.渣漿泵

13.煤泥水池 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 14.渣漿泵

15.洗末煤皮帶 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 16.磁選尾礦池

17.渣漿泵

2 改造重介洗煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案與實(shí)施

2.1改造方案的主要內(nèi)容

2012年4-6月份進(jìn)行施工改造。 此次對重介洗煤系統(tǒng)中的洗粒煤、洗末煤脫介系統(tǒng)技術(shù)改造核心內(nèi)容主要為：洗粒分級脫介篩和高頻振動篩改造;增設(shè)二段洗粒脫介篩和洗末脫水機(jī);增設(shè)回收脫介液的渣漿泵;管路改造。

2.2洗粒煤、洗末煤脫介系統(tǒng)技術(shù)改造實(shí)施方案

2.2.1洗粒脫介系統(tǒng)改造

原洗粒分級脫介篩為型號2DZK2446直線振動篩，更換ZKB1846-AT直線振動篩為一段洗粒分級脫介篩（見圖2），該型號振動篩為單層洗粒脫介篩，每小時(shí)處理量150噸，篩板孔徑6mm，篩面面積11.08 m2。新振動篩面積增大，單層篩板，處理脫介、脫水效果明顯。同時(shí)，增設(shè)二段洗粒脫介篩：GPS1837直線振動篩（見圖2），該振動篩每小時(shí)處理量150噸，篩板孔徑6mm，有5度仰角，利于洗粒煤的脫介、脫水，效果顯著。洗粒煤在生產(chǎn)過程中先經(jīng)過一段洗粒分級脫介篩進(jìn)行分級脫介，然后經(jīng)過刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)載到二段洗粒脫介篩進(jìn)行脫介處理。同時(shí)，在兩臺洗粒脫介篩下安設(shè)脫介液槽和渣漿泵，及時(shí)將脫介液輸送到稀介質(zhì)桶進(jìn)行磁性物回收。洗粒煤經(jīng)過兩次脫介環(huán)節(jié)后，徹底解決了原來洗粒煤脫介效果差，帶走大量介質(zhì)的問題。

2.2.2洗末脫介系統(tǒng)改造

原型號GPS1431g-AT洗末振動篩只是為處理磁選尾礦內(nèi)的一些混合物而設(shè)計(jì)，處理量小。洗粒脫介系統(tǒng)改造后，一段、二段洗粒分級脫介篩由原來的雙層直線振動篩改造為單層直線振動篩后，洗粒分級脫介篩將分級后的洗末煤和脫介液混合到篩下脫介液槽內(nèi)，在生產(chǎn)過程中經(jīng)過脫介液槽下的渣漿泵直接將洗末煤和脫介液輸送到稀介質(zhì)桶中（見圖2）。稀介質(zhì)桶中的洗末煤和回收的脫介液經(jīng)過稀介質(zhì)桶下的渣漿泵輸送到一段、二段磁選機(jī)進(jìn)行磁性物回收，洗末煤隨著磁選尾礦液到磁選尾礦池，在經(jīng)過渣漿泵輸送到洗末直線振動篩，原振動篩已滿足不了對磁選尾礦的處理。經(jīng)過核算更換為GPS1837直線振動篩。該振動篩每小時(shí)處理量150噸，篩板孔徑2mm，有5度仰角，利于洗末煤的脫介。同時(shí)，在洗末振動篩下增設(shè)一臺TLL700A型號洗末脫水機(jī)（見圖2），該脫水機(jī)的投入使用解決了洗末煤中含水量大的問題，降低了洗末煤的全水分，提高了洗末煤熱值。

2.3改造后的重介洗煤系統(tǒng)

圖2：重介洗煤系統(tǒng)圖

1.重介斜輪分選機(jī) ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2.洗精煤分級脫介篩

3.一段洗粒分級脫介篩 ? ? ? ? ? 4.矸石脫介篩

5.渣漿泵 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 6.一段磁選機(jī)

7.二段磁選機(jī) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 8.洗末直線振動篩

9.稀介質(zhì)桶 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?10.合格介質(zhì)桶

11.渣漿泵 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?12.渣漿泵

13.煤泥水池 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?14.渣漿泵

15.洗末煤皮帶 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?16.磁選尾礦池

17.渣漿泵 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?18.洗末脫水機(jī)

19.二段洗粒分級脫介篩 ? ? ? ? ?20.渣漿泵

2.4改造后重介洗煤系統(tǒng)的脫介效果測定

2.4.1 改造后介質(zhì)消耗測定：

2012年5-7月產(chǎn)品產(chǎn)率測定結(jié)果：洗中塊產(chǎn)率為32%，洗粒產(chǎn)率為26%，洗矸產(chǎn)率為30%，洗末產(chǎn)率為8%，煤泥產(chǎn)率為4%。由此對大隆礦重介洗煤介質(zhì)消耗進(jìn)行了測定，結(jié)果為：

2.4.1.1洗中塊帶走介質(zhì)測定：

（1）洗中塊總樣重量： 45.8kg×[（1-13%）÷（1-10%）]=44.27kg

（2）選出磁性物：0.02kg

（3）洗中塊產(chǎn)率：32%

（4）介質(zhì)磁性物含量：94.8%

（5）洗中塊帶走介質(zhì)（折算成噸原煤介耗）為：0.02÷44.27÷94.8×32×1000=0.15kg/t·入洗原煤

2.4.1.2洗粒帶走介質(zhì)測定：

（1）洗?？倶又亓浚?47.6kg×[（1-15%）÷（1-10%）]=44.96kg

（2）選出磁性物：0.15kg

（3）洗粒產(chǎn)率：26%

（4）介質(zhì)磁性物含量：94.8%

（5）洗粒帶走介質(zhì)（折算成噸原煤介耗）為：0.15÷44.96÷94.8×26×1000=0.82kg/t·入洗原煤

2.4.1.3洗矸帶走介質(zhì)測定：

（1）洗矸總樣重量： 59.3kg×[（1-12%）÷（1-10%）]=57.98kg

（2）選出磁性物：0.02kg

（3）洗矸產(chǎn)率：30%

（4）介質(zhì)磁性物含量：94.8%

（5）洗矸帶走介質(zhì)（折算成噸原煤介耗）為：0.02÷57.98÷94.8×30×1000=0.11kg/t·入洗原煤

2.4.1.4洗末帶走介質(zhì)測定：

（1）洗末總樣重量： 43.9kg×[（1-16.5%）÷（1-10%）]=40.73kg

（2）選出磁性物：0.48kg

（3）洗末產(chǎn)率：8%

（4）介質(zhì)磁性物含量：94.8%

（5）洗末帶走介質(zhì)（折算成噸原煤介耗）為：0.48÷40.73÷94.8×8×1000=0.99kg/t·入洗原煤

2.4.1.5煤泥帶走介質(zhì)測定：

（1）煤泥總樣重量： 38.8kg×[（1-17.0%）÷（1-10%）]=35.78kg

（2）選出磁性物為：0.21kg

（3）煤泥產(chǎn)率：4%

（4）介質(zhì)磁性物含量：94.8%

（5）煤泥帶走介質(zhì)（折算成噸原煤介耗）為：0.21÷35.78÷94.8×4×1000=0.25kg/t·入洗原煤

2.4.2改造后洗產(chǎn)品介質(zhì)消耗情況表（見附表：3）

附表3：改造后洗產(chǎn)品介質(zhì)消耗情況表

備注：測定產(chǎn)品介耗和采樣時(shí)間為2012年8月7日、8日和11日

2.5 改造后2012年、2013年大隆礦選煤廠介耗統(tǒng)計(jì)表（見附表：4、5）

附表4：大隆礦選煤廠2012年1-12月份介耗統(tǒng)計(jì)表

附表5：大隆礦選煤廠2013年1-12月份介耗統(tǒng)計(jì)表

通過表2、表3改造前與改造后洗產(chǎn)品噸煤介質(zhì)消耗測定值的對比，可以看出改造效果明顯。2011年全年入洗噸煤介耗平均為：6.25kg/t（表1） ，2012年全年入洗噸煤介耗平均為：3.58kg/t（表4）。通過2013年全年大隆礦選煤廠重介洗煤系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行以來，從表5中可以看出全年平均入洗噸煤介耗2.33 kg/t，效果顯著，穩(wěn)定。

3 ?經(jīng)濟(jì)效益分析計(jì)算

大隆礦重介洗煤系統(tǒng)改造后，洗產(chǎn)品脫介效果較好，介質(zhì)消耗明顯降低，介質(zhì)循環(huán)復(fù)用率提高，降低了洗煤成本，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

3.1改造后洗煤介耗經(jīng)濟(jì)效益

3.1.1改造前2011年大隆礦選煤廠全年介耗

由表1得出全年介耗：7880噸;入洗原煤：1261859噸;入洗噸煤介耗：6.25 kg/t;介質(zhì)粉價(jià)格為0.10萬元/噸;介耗費(fèi)用788萬元。

3.1.2改造后2013年大隆礦選煤廠全年介耗

由表5得出全年介耗：2984噸;入洗原煤：1278757噸;入洗噸煤介耗：2.33 kg/t;介質(zhì)粉價(jià)格為0.10萬元/噸;介耗費(fèi)用298.4萬元。

3.1.3每年入洗原煤節(jié)約介耗經(jīng)濟(jì)效益

2011年和2013年入洗噸煤介耗差6.25-2.33=3.92 kg/t;每年可節(jié)約介耗量3.92×1278757/1000=5013噸;每年節(jié)約介耗的效益 5013×1000元/10000=501.3萬元。

3.2改造后洗末煤全水分經(jīng)濟(jì)效益

2011年洗末煤全水分平均值為17.8%;2013年洗末煤全水分平均值為15.7%。洗末煤全水分每降低百分之一發(fā)熱量提高70卡。17.8-15.7=2.1;2.1×70=147卡，2013年洗末煤銷售每卡0.15元，147×0.15=22.05元。2013年洗末煤銷售84099噸，84099×22.05/10000=185.4 萬元。

因此全年經(jīng)濟(jì)效益為：501.3+185.4=686.7萬元

4 結(jié)束語

2012年3-6月大隆礦選煤廠重介洗煤系統(tǒng)成功技術(shù)改造后，經(jīng)過一年多時(shí)間的生產(chǎn)運(yùn)行充分證明了重介洗煤系統(tǒng)顯著效果，徹底解決了洗粒煤、洗末煤介耗量大和洗末煤全水分高的問題，有效的節(jié)約了介質(zhì)，降低了洗煤成本，提升了煤質(zhì)。為大隆選煤廠重介洗煤系統(tǒng)改造后每年創(chuàng)造686.7萬元經(jīng)濟(jì)效益中起到至關(guān)重要的作用。

隨著大隆礦井田的延伸，原煤質(zhì)量和成塊率逐漸降低，現(xiàn)有工藝條件下，洗產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量都有所下降，在現(xiàn)今日漸疲軟的煤炭市場環(huán)境下，大隆礦洗煤工藝已不能滿足其對產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量的要求。因此，建議大隆選煤廠盡快進(jìn)行整體洗煤工藝改造。

參考文獻(xiàn)

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[2] 路邁西.選煤廠技術(shù)管理[M]. 中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2005.