重介选煤在七台河分公司选煤厂的应用

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【摘要】介绍了重介质选煤的理论、装备、特点、现状和几种工艺流程；特别是七台河分公司选煤厂全重介系统的改造，为企业创造了可观的经济效益。

【关键词】重介质选煤；选煤厂；应用；效益

重介质选煤在我国选煤产业中具有重要的地位，我们不仅要掌握它的选煤原理、装备、特点及现状，而且应熟练运用其选煤工艺流程，服务于选煤生产。七台河分公司煤矿随着采煤程度的加深，机械化程度的提高，煤质越来越差，而且波动性很大，分选密度临近物含量已达到了50%以上，属极难选煤。对于难选煤和极难选煤，在要求精煤灰分较低时，跳汰选煤法一般是选不出合格精煤的，即使选出低灰精煤，其产率和效率都会很低，重介质选煤法却可以在保证较高分选效率的条件下，选出低灰精煤。就现有的煤质来说，原有的选煤工艺已远远不能适应生产和用户的需要，如产品质量波动大，分选精度和数量效率低等。七台河分公司从2007年开始，利用3年时间对六座选煤厂原有的选煤工艺进行了全重介系统工艺的改造，更新陈旧设备，取得了明显的经济效益。

1重介质选煤理论

重介质选煤就是利用阿基米德原理。选煤过程就是将待分选的原煤置于内有一定密度悬浮液的分选设备中，低于悬浮液密度的物料上浮成为轻产物，而高于悬浮液密度的物料下沉成为重产物。视悬浮液在分选设备中的运动形式，重介质分选设备分为重力分选和离心力分选。由于分离过程是严格按被分选物料的密度进行的，所以，重介质选煤工艺的分选精度很高，可用于分选其它重力分选设备难于分选的难选煤和极难选煤。

2重介质选煤装备

重介质选煤设备视悬浮液在设备中的运动形式分类，如水平流动和螺旋运动分为重力分选机和重介质旋流器。重力分选机一般用于分选+25mm级块煤，也称块煤分选机，如立轮分选机、斜轮分选机、转鼓型分选机等。重介质旋流器是一种利用离心力选煤的分选机，旋流器本身无运动部件，靠外力使悬浮液或煤与介质的混合物在旋流器内形成螺旋流从而产生离心力场。被分选的物料在离心力场中受到强大的离心力作用，这个离心力是其重力的几十倍甚至几百倍。一般用以分选-25mm级末煤。

重介质选煤系统按被分选物料的密度实现轻重物料分离，但是，分选速度也会受被分选物料粒度的影响。如果煤的粒度过小，在重力场会受到其他颗粒的干扰及介质的粘性影响，导致分选速度降低，甚至分选精度下降，因此，-25mm级末煤一般采用重介质旋流器分选。

3重介质旋流器选煤的特点与现状

3.1重介质旋流器分选的特点

一是旋流器结构多样化，按其分选产品数分为两产品和三产品重介质旋流器；按分选物料的给入方式分为有压和无压。二是选煤工艺多样化，即针对不同原料煤特点和产品结构需求，灵活地将原料煤脱泥、煤泥重介、浮选、粗煤泥回收等工艺与重介质旋流器工艺进行组合，以取得低投入高产出的效果。

重介质旋流器选煤适用范围非常广泛，可适应各煤种、不同可选性的煤质条件，尤其对其它选煤方法难以精选的难选煤、极难选煤、煤泥含量大的末煤，能达到精确分选的效果。近几年来，一些制约该技术推广的因素，如果过流部件磨损，操作复杂，选煤成本高等问题均得到了不同程度的解决。

3.2重介质旋流器选煤的现状

我国重介质选煤工艺和设备近几年来有了很大发展，在简化工艺、减少介耗和设备耐磨等方面取得了较大突破。工艺设备的技术含量不断提高，显现了重介质选煤的高效率、低投入优点，成为目前我国选煤厂技术改造的首选工艺。

4重介质旋流器选煤流程的几种分类

煤种不同和产品结构不同，重介质旋流器选煤工艺可以有很多种，同时可产生多种效果。以下是重介质旋流器成功应用的几种流程。

（1）块煤跳汰机分选、末煤重介质旋流器分选（铁东选煤厂改造前采用此工艺流程）。此流程主要使用于末煤含量大，易泥化的煤种，既可减少重介入选量，又可提高末煤分选效果、煤炭回收率。目前新建选煤厂采用此工艺的不多，原因主要是工艺较复杂，管理相对较难。

（2）块煤重介质分选机分选、末煤重介质旋流器分选。此流程主要适用于难选煤，煤泥含量大、易破碎或对块煤产品有特殊要求的选煤厂。块、末煤分别入重介选，解决了混合入选带来的末煤分选效率低的问题，但工艺较复杂，管理也相对较难。

（3）跳汰机主选、重介质旋流器再选（桃山选煤厂和龙湖选煤厂改造前采用此工艺流程）。此流程多见于大型炼焦煤选煤厂，跳汰机首先排出矸石，使进入重介质旋流器的入选量减少，采用两产品重介质旋流器即可，这在一定程度上可降低基建投资，工艺灵活。若再选跳汰中煤，可使精煤产率提高3～5个百分点。其缺点是跳汰排出纯矸石，人为地加大了再选入料的分选密度±0.1含量，使可选性变难，悬浮液密度稍有变化，再选产品质量和产量就有较大的波动。

（4）重介质旋流器分选-50mm级原煤工艺（六座选煤厂改造后均采用此工艺流程）。它的特点是原煤不经脱泥处理直接入选，工艺简单，投资少。有效分选下限可达0.15mm粒级，特别适用于中小型选煤厂对煤炭的高效分选，但是，当原煤中的煤泥含量较大时，采用此工艺应慎重。另外，由于是混级入选，煤泥的分选效果较块煤要差。

（5）三产品重介质旋流器一次分选三种产品工艺。该工艺采用有压（铁东选煤厂改造前采用三产品有压给料方式）或无压三产品（七台河分公司六座选煤厂改造后三产品给料方式）重介质旋流器作为主流设备，一次分选出精煤，中煤，矸石三种产品，工艺简单，流程简化，操作容易，使基建投资大大降低，分选效率较高，但对于特殊密度组成的煤，有时一、二段分选密度差较难控制。

（6）小直径重介质旋流器分选-0.5mm级粉煤。在分选高硫、氧化、难选粉煤时，采用小直径重介质旋流器分选可得到良好的效果。小直径重介质旋流器分选可产生较高的的离心系数，使粉煤颗粒受到的分选力远远大于其在重力场及大直径重介质旋流器中受到的力。这就使粉煤颗粒得到了高效分选，但须采用细粒磁铁矿粉作加重质。

总之，随着选煤技术的不断发展，特别是大型高效重介质旋流器的出现，重介质旋流器在我国选煤厂中被越来越多的采用。以七台河分公司六座选煤厂为例，原设计七台河洗煤厂、新兴选煤厂和富强选煤厂为原煤跳汰选、煤泥浮选的朕合工艺流程；桃山煤选厂和龙湖选煤厂为原煤跳汰粗选、粗精煤重介精选、煤泥浮选的朕合工艺流程；铁东选煤厂为块煤跳汰选、末煤重介选、煤泥浮选的朕合工艺流程。原有的选煤工艺不能适应生产和用户的需要，进行了全重介系统工艺的改造。改造后的运行状况：分选效率明显改善，精煤产率显著提高，分选效率由原来的85%提高到93%，提高8%，精煤产率由原来的36%提高到40%，提高4%。若按年入洗1000万吨，精煤与末煤差价600元/吨，加工费平均增加5元/吨计算，则每年公司可增加收入：1000×4%×600-1000×5=19000万元。有效确保选煤厂正常生产和企业经济效益的提高，为企业的发展创造了更有利的条件。

作者简介：

赵淑诚，1969年生，工程师。现于黑龙江龙煤股份七台河分公司选煤技术部化验室工作。