我国重介质选煤技术

【摘 要】本文介绍了重介质选煤技术的在我国的发展情况,重点介绍了重介质选煤设备有哪些,分析了常见的三种典型且常见的重介质选煤工艺流程的优缺点,综上所述指出了重介质选煤是目前选煤行业中最佳的一种分选方法.

【关 键 词】选煤；重介质选煤

在我国能源消费结构中,煤炭作为主要能源的格局短时间内不会改变.随着可持续发展战略的实施,人类越来越重视保护生态环境和节约能源.而对煤炭行业也是如此也向我们提出了新的挑战和要求,那就是大力发展洗选工艺,走煤炭综合利用、能源清洁生产的道路.随着我国洁净煤技术发展战略的实施,我国的原煤入选比例逐年提高,目前原煤入选量已达到11亿t,约占原煤生产总量的43%以上.重介质选煤方法脱颖而出,它以分选效率高、对煤质适应强、可实现低密度分选、操作方便、容易实现自动化的优点,深受到选煤业的重视.

1.在我国重介质选煤技术的发展概况

煤炭洗选利用是煤炭生产和综合利用的重要环节,是实现煤炭清洁生产、节能减排、可持续发展的前提条件.我国从事重介质选煤技术的研究起步于20世纪50年代中期,“十五”期间,在政策引导和市场拉动下,我国的重介质旋流器选煤技术发展迅速,开发了具有自主知识产权的新工艺、新设备,为重介质选煤技术的推广应用和煤炭企业经济效益的提升作出了贡献.近年来,我国重介质选煤技术创新在简化工艺系统、设备大型化、提高重介质旋流器人料上限、降低有效分选下限以及生产过程自动控制等方面取得了突破性成就,重介质选煤工艺流程也越来越简化,采用一套介质回收净化系统,实现了100～0mm原煤分级入选.目前,我国已经掌握了重介质选煤技术,能自行设计大中型重介质选煤工艺的选煤厂.尤其是在重介质旋流器选煤技术方面,自主研制开发了一系列大直径的三产品重介旋流器,某些技术和指标已经达到或者超过世界领先水平.为生产现场广泛采用重介质选煤法,降低基本建设投资和生产费用,迅速提升我国重介质选煤入选比例,促进了重介质选煤技术的推广应用,提升了煤炭企业的经济效益、社会效益和环境效益起到了重要作用.

2.重介质选煤设备的发展

为了满足煤炭需求的增加,解决原煤质量贫、细、杂的现状,当前选煤设备的研制开发,主要朝着增大设备处理能力、提高分选效率的方向发展.根据分选原理的不同,重介质选煤设备主要分为两类：第一类是重介分选机,是在重力场中分选；第二类是重介质旋流器,是在离心力场中分选.

2.1重介质分选机

我国已经研制出双锥形重介分选机、斜轮重介分选机、立轮重介分选机.斜轮重介分选机是由分选槽、斜提升轮、六角轮、传动装置等部件组成,其优点有：分选效率高；悬浮液的循环量少,密度比较稳定；分选粒度范围宽,上限可达1000mm.立轮重介分选机的分选机理与斜轮分选机基本相同,不同的地方是：立轮分选机的提升轮垂直安装在分选槽内,分选时采用水平流和下降流,即合格悬浮液从给料端以水平方式给人分选机,在分选槽底部的排料闸门排出部分悬浮液.立轮分选机具有布置紧凑、传动简单、提升轮耐磨损、维修量小、占地面积小、制造容易等优点[2].实践经验表明：重介分选机具有分选精度高、分选效果好、分选粒度范围宽、处理量大等优点,适用于块煤的主、再选和排矸作业.

2.2重介质旋流器

我国从1965年开始研制开发重介旋流器,重点是扩大旋流器的入料上限和降低分选下限.多年来,经科研人员的努力,现在旋流器的人料上限已经达到50mm,分选下限已降到0.04—0.05mm,基本实现50～0mm不脱泥全部入洗.重介质旋流器选煤的优点：分选粒度范围宽,分选效率高,工艺流程简单,投资少,操作方便,容易实现自动化,处理能力大等同.

3.几种典型的重介质选煤工艺流程

人选原料煤粒度及产品结构不同,重介质选煤工艺有多种,分选效果也各不相同.以下介绍了三种选煤行业中种目前应用较成功的重介质选煤工艺流程.

3.1跳汰粗选一重介质旋流器精选工艺

20世纪90年代,我国设计的兴隆庄选煤厂、桃山选煤厂、盘北选煤厂、北岗选煤厂等采用该工艺流程；该工艺适合于原煤可选性好,用跳汰方法可以实现分选的选煤厂.优点是采用跳汰机预先排矸,可以降低矸石对重介质旋流器分选效果的影响,减少重介质分选的入料量和旋流器的磨损,且精煤产品质量高；缺点是工艺流程复杂,设备种类台数多,中煤里损失一部分精煤因此精煤产率低.

3.2两产品重介质旋流器分选工艺

两产品重介质旋流器分选工艺流程是重介质分选工艺的基本形式,先用低密度旋流器分选出精煤与重产物,然后再将重产物送人高密度旋流器分选出中煤和矸石.此工艺主要应用于原煤可选性较好、中煤含量较低及要求精煤灰分较高（如动力煤）的原煤分选.因为各厂普遍存在中煤,所以两产品重介质旋流器分选工艺在实际生产中应用较少.此外,该工艺介质回收流程较复杂,管理不方便.

3.3三产品重介质旋流器分选工艺

三产品重介旋流器是由一台圆柱旋流器和一台圆锥旋流器串联组成.第一段为主选,采用低密度悬浮液分选,选出精煤和再选人料,同时由于悬浮液的浓缩作用,为第二段准备了高密度悬浮液.第二段再选,分选出中煤和矸石.该工艺可用单一低密度重悬浮液一次分选出精煤、中煤、矸石三种产品,节省了一套高密度重悬浮液的制备、输送、回收系统,简化了工艺流程,减少了设备台数,节省厂房空间,便于生产管理.该工艺有两种形式,即有压给料和无压给料三产品重介质旋流器分选工艺.无压给料分选工艺以其流程简单、操作方便、基建投资低等优点,被新建厂或改造厂普遍看好,并得到推广应用.目前采用该工艺的选煤厂总设计能力超150Mt/a,约占我国选煤能力的20%以上,并成为我国选煤厂主要的选煤工艺并推广使用；缺点是采用三产品重介质旋流器分选虽然可以降低基建投资和运行成本,该工艺对中煤密度的调节比较困难.

4.结束语

为了保护环境和提高煤炭的利用率,发展洁净煤技术、能源清洁生产是唯一的道路；所以必须加快发展选煤技术,提高原煤入洗比例.随着重介旋流器分选技术和配套设备的完善,重介质选煤技术的应用会越来越广.高效重介质选煤技术作为中国选煤主导技术的地位将会牢固确立,重介质选煤工艺也将会得到不断改进和完善.因此,大力发展重介质选煤技术具有深远的意义.