重介選煤工藝中介質損耗的原因及優化研究

賀麗華

摘要：洗煤工藝環節在煤炭精加工過程中占據重要地位。由于開采原煤的過程中會融入一些物理及化學雜質，煤炭本身品質不高且存在灰分大、灰分小等差異，因此，煤雜質必須通過各種工藝流程進行充分處理，以提高煤的質量。如果企業想要在市場上獲得競爭優勢，則必須不斷改進洗煤工藝并增加精煤的產量。因此，本文以榆家梁選煤廠為研究對象，探討了重介選煤工藝中介質損耗的原因，并針對存在的原因提出相對應的優化對策。以期為煤炭加工企業提供借鑒。

關鍵詞：重介選煤;選煤工藝;介質損耗

一、相關概述

（一）榆洗工藝概述

榆家梁洗煤廠隸屬于國家能源集團神東洗選中心，該廠原煤加工采用篩分破碎、重介洗選工藝，原煤經過分級篩后，-25mm的原煤直接進入混煤系統，+200mm塊煤經手選破碎至-50mm后進入混煤系統裝倉外運，25mm—200mm的塊煤進入重介淺槽分選機進行分選后，產出精煤和矸石兩種產品。其中矸石進入矸石倉，精煤經過雙層脫水脫介篩脫水分級，篩上物破碎到-50mm后與篩下物（經離心脫水）混合作為洗精煤裝倉外運;煤泥水經過水力漩流器分級后，粗煤泥經高頻篩脫水分離，細煤泥經高效煤泥濃縮機、加壓過濾機脫水回收后摻入混煤裝倉外運，全廠洗水達到一級閉路循環標準。

（二）重介選煤原理概述

在重介質分選槽中分選煤炭就像在日常生活中淘米做飯，把米入在盛水的盆里，用手銷加攪拌，米糠必然浮起，米則沉在盆底， 這是因為米糠的密度比水小，米的密度比水大。在選煤廠用于檢查原料煤可選性和產品質量的浮沉試驗正是利用這個道理將煤和矸石分開的，只不過使用的分選介質不是水，而是密度介于精煤與矸石之間的氯化鋅水溶液。實際重介質選煤過程是在重懸浮液中進行的，分選過程服從阿基米德原理。

二、重介選煤工藝中介質消耗原因探析

（一）重介質質量和管理不達標

1.保證重介質質量：采用重介質分選法時，對重介質的選擇十分重要。加重質的密度、粒度、硬度及磁性等，所配制的懸浮液性質（密度、粘度和穩定性）有直接影響。而懸浮液性能的優劣又直接影響重介質分選效果、分選設備的生產能力、重介質的制備和回收、設備的選擇及選礦成本等，所以保證介質的質量至關重要。

當介質的質量較差時主要表現在：1）、加介時，密度提升很慢而且介耗量大;2）、系統密度加到指定目標時又很快降下來，不穩定。

2.有的選煤廠將介質從介質庫用人工搬運到主洗車間，搬運過程中造成了損失;有的洗煤廠介質露天存放，經過風吹雨淋，介質損耗;有的不根據液位密度，隨意加介，造成介質損耗;在生產過程中發生堵、漏等事故可造成重介質大量損失。

（二）脫介設備脫介效果差

介質在脫介篩上的損耗

脫介篩篩上產品帶走介質的原因主要是介質粉粘度太高，脫介篩一段脫介效果不好，二段噴水位置不正確同時噴水量不足造成產品表面帶走較多介質。

介質在磁選機上的損耗

磁選機工作狀況不好，尾礦帶走介質。磁選機造成尾礦損失主要原因有：

1）.磁選機入料量不均勻：入料閥門的開度影響介質的損耗。入料閥門開大了，容易引起翻花現象，造成入料槽液體外溢，介質隨尾礦損失增加。

2）.稀介系統進入塊煤或大量末煤：大塊煤或大量末煤進入磁選機會造成入料篦子堵塞或磁選機尾礦槽排料不暢，導致冒料。

分流不當造成的損耗

合介分流量過大，最終尾礦帶介，介質損耗增大。分流過小，使懸浮液流動變差，黏性加大，導致脫介篩的脫介效果不好，最終產品帶介，介耗也會增大。

（三）入選原煤煤質差

原煤煤質發生變化，如原煤水分過高，末煤量過大等至使大量末煤進入主洗系統，造成重介懸浮液體積濃度過高。生產系統紊亂，介質損失嚴重，此外原煤的形狀、粒度、表面粗糙度也是影響介質損失量的一個因素。

三、重介選煤工藝中介質損耗的優化對策

（一）加強介質損耗的管理

介質質量

1）.根據以前的經驗，已知重介質密度為4.25g / cm3?50g / cm3，質量分數約為90%，而粒度為0.074mm?0mm，磁性材物質大于85%。磁鐵礦粉磁性物含量越高，回收再利用的數量也越大，介耗越低。

中心各項指標質量標準：

過網率（-200目）≥90%，（-325目）≥85%;磁性物含量≥93%;真密度≥4.2g/cm3;全水分≤3%。

管理方面

1）.從根本上改變跑、冒、滴、漏、堵等事故的發生，在生產過程中也應避免事故停車，因為每一次停車勢必將造成介質消耗與損失。

2）.采用最佳的重介質儲運及添加方式。通過設置介質庫，運輸過程中應設置專用通道，防止介質堆放和運輸過程中的撞擊和壓碎，避免將高純度介質在洗煤過程中再次造到污染，磁鐵礦粉的添加通常用介質添加池，并用高壓水沖洗的方式，所以在沖洗的過程中通過調整沖洗水量。

（二）加強洗煤設備管理與改造

增加脫介篩的脫介效果

1）.脫介篩脫介效果（70%在固定篩脫）

脫介質的原則是能在重介段脫的不到稀介段脫。榆家梁洗煤廠的脫介篩采用的是合格介質段采用的是固定篩，當煤流從淺槽被水平流沖到固定篩上時，煤流在篩子上改變90方向，這使得精煤在固定篩上有足夠的時間脫介。

在選擇篩子是應選擇篩子的稀介噴水到篩尾的距離稍長的篩子，確保被噴到的稀介液能在進入稀介管道。安裝時使篩縫與煤流方向垂直，從而縮小了透篩粒度上限，脫介效果穩定。

2）.噴水

產品帶介的高低除與篩子因素外，還與噴水的水壓、水量、噴水方式有關。實踐表明，噴水的水壓一般以0.3～0.4MPa為宜;噴水量應根據設備性能、物料量和粒度組成而定;噴水方式可根據物料性質、處理量及粒度組成來選擇，可分2～3段噴水;噴水裝置應采用加壓分散性好（如形成扇面）的噴嘴。下層篩板上稀介段中間處增加了一道噴水，從而減少了末精煤帶走的介質損失。

3）.管理措施

系統運轉前，崗位工應認真檢查脫介篩噴頭情況，噴頭是否堵塞、噴頭是否齊全、噴水壓力是否足夠，系統運轉起來后，應保證脫介篩噴水已打開，在確保稀介桶桶位穩定不外溢的情況下，盡量增大噴水量。

磁選機的分選效果

磁選機作為介質凈化回收系統的一種把關設備，磁選效率的高低直接影響介質的損耗。磁選機除需注意滾筒轉速，磁偏角以外，還應注意的是磁選機滾筒間隙（一般35㎜為宜），礦漿的通過量，以及入料濃度，入料濃度最大為25%，最佳入料濃度為20%時磁選機效率最高。

結論

影響介耗的因素中，介質質量是客觀因素，只要在保持系統平衡的下，分析技術和改進損失和管理損失，結合實際情況就一定能夠在降低介耗方面有新的突破。

參考文獻

[1]潘建峰. 哈爾烏素選煤廠降低介質消耗的治理措施及效果[J]. 神華科技，2017，15（09）：29-32.

[2]侯伙平.選煤技術及工藝流程的研究[J].江蘇科技信息，2019，36（25）：72-74.

[3]童杰.洗煤工藝中介質損耗的原因及管理技術[J].煤炭與化工，2017，40（08）：101-103.