选煤专业简介
在干扰床的下部形成由悬浮颗粒组成的流 化床层,该床层由悬浮颗粒组成的流化床 层,该床层中颗粒高度富集,成为自生介 质层,当达到稳定状态时,入料中那些密 度低于干扰层平均密度的颗粒浮起进入溢 流,反之进入底流,并通过做z设备底部的 排料口排出。
(1)浮选机。浮选机一直是用于<0.5mm 粉煤分选的主要设备。目前国内选煤厂使 用的大多是机械搅拌式浮选机,且单槽容 积趋向大型化,已达20m3。煤炭科学研究 总院唐山研究院研发了XJM-S型机械搅拌 式浮选机系列产品,“十五”国家科技攻 关课题研发的“带有矿浆预矿化器的20m3 机械搅拌式浮选机”已大面积推广应用。
德国和澳大利亚均采用液压驱动式动筛跳 汰机。我国1989年自行研制了首台TD型 动筛跳汰机并试运行成功,十几年来已有 液压式和机械式两大类4个国产系列和1个 引进系列产品。
原苏联是干法选煤生产规模最大、经验较 丰富的国家,以Cп-6和Cп-12型两种风力 摇床使用效果最好,近年又开发了SP型风 选机。
目前,国外主要在跳汰机机体大型化、风 阀工作方式以及自动排料方面做了大量工 作。国外研发跳汰机较先进的国家主要有 德国、日本、波兰等。另外,美国、英国、 澳大利亚还在研发离心跳汰机。离心跳汰 机是借助巨大的离心力场来强化细小颗粒 的分选效果,有效分选粒度可达0.043mm 。
原煤通过给料机稳定的送入跳汰机中筛板 上,形成一个密集的物料层,这个密集的 物料层称为床层。给料的同时,物料在水流的作用下进行分选。
产品产率及售价如下:
名称 精煤 中煤 煤泥 矸石
产率(%) 55.77 15.91 6.43 18.89
价格(元/t) 1128.53 299.52 113.99
每入洗一吨原煤的纯利润为: (1128.53×0.5577+0.2386×299.52+0.096 5×113.99-654.02)=30.34元 按每年入洗300M吨,则一座选煤厂一年的净利润 为: 30.34×300M= 9102 万元
首先是将含有细粒煤的矿浆打入矿浆准备 器,用适当的浮选药剂进行调和,必要时 还要补加清水或其他工艺的返回水(如过 滤液)调配矿浆浓度,使之符合浮选要求 。用浮选药剂调和矿浆的主要目的是使欲 浮的矿物表面增加疏水性(捕收剂或活化 剂)或使不欲浮的矿物表面变的更加亲水 ,抑制他们上浮(抑制剂),或促进气泡 的形成和分散(起泡剂)。
3.1.1两产品重介质旋流器
原煤与重介质悬浮液从入料口以一定压力 沿切线方向打入旋流器,形成强大的旋流 。其中一股沿旋流器内壁形成一个向下的 外螺旋;另一股是在围绕旋流器轴心形成 一个向上的内螺旋,其轴心形成负压,实 为空气柱。由于离心的作用,高密度物料 甩向椎体内壁,并随着部分悬浮液向下作 螺旋运动,最后从底流口排出;低密度物 料集中在锥体中心,随内螺旋上升运动, 最后从溢流口排出。
1.加强选煤厂的科学管理,大力提高管理 水平,要使选煤生产沿着高质量、多品种 、产销对路、合理供应煤炭产品和综合利 用各种伴生矿物资源的方向前进,努力提 高选煤生产的经济效益,并要合理回收伴 生矿物如黄铁矿及其他稀有金属矿物等, 进一步提高选煤厂的经济效益。
2.研究新技术、新工艺和新设备,以更新 改造旧有选煤厂,装备新建选煤厂。例如 研究油团选煤工艺和技术经济效果;化学选 煤工艺技术和设备;高梯度磁选脱硫及其他 深度脱硫方法;电选超低灰精煤;选择性絮凝 工艺技术和药剂、脱水干燥工艺、技术和 设备等等。 3.向设备大型化,厂型装配式集中化,选 煤生产工艺过程和质量分析自动化等方向 发展。
目前,国内外采用的选煤方法主要为重介 、跳汰、浮选以及干法选煤。我国地域广 阔,煤炭资源丰富,煤种齐全,煤质变化 大,因而以上选煤方法均有应用。
(1)重介选煤技术 经过几十年的科学研究和生产实践,重 介选煤技术日趋成熟,重介质旋流器选煤 技术取得了重大进展。我国拥有自主知识 产权的三产品重介质旋流器选煤技术取得 成功并广泛推广应用,选煤效率达到了 95%。
物料在跳汰过程中之所以能分层,起主要 作用的内因,是矿粒自身的性质,但能让 分层得以实现的客观条件,则是垂直升降 的交变水流。
在跳汰机入料端给入物料的同时,伴随物料也给入 一定量的水平水流。水平水流虽然对分选效果也有 一定的影响,但它主要起润湿和运输的作用。润湿 是为了防止干物料进入水中后结团;运输是负责将 分层之后,居于上层的低密度物料冲带而走,使它 从跳汰机的溢流堰排出机外。
可见煤炭洗选能够给公司带来巨大的经济效益。
1.除去原煤中的杂质,降低灰分和硫分,提高煤 炭质量,适应用户的需要; 2.把煤炭分成不同质量、规格的产品,适应用户 需要.以便有效合理地利用煤炭,节约用煤; 3.煤炭经过洗选,矸石可以就地废弃,可以减少 无效运输,同时为综合利用煤矸石创造条件; 4.煤炭洗选可以除去大部分的灰分和50%~70% 的黄铁矿硫,减少燃煤对大气的污染,它是洁净 煤技术的前提;
据不完全统计,截止2006年,我国共 有年入选原煤15万t以上(包括15万t)的选 煤厂1043座,年入选能力91602万t。其 中炼焦煤选煤厂582座,年入选能力 38159万t,占总能力的41.6%;动力煤选 煤厂461座,年入选能力53443万t,占总 能力的58.4%。“十五”期间全国原煤入选 率在30%~35%之间,但入选总量已从 2000年的3.4亿t增加到2006年的7.8亿t 。可以看出原煤的入选率正在不断提高。
制作人: 郭九生
1.了解选煤的定义、意义、目的; 2.了解国内外选煤技术现状及发展趋势; 3. 认识选煤主要工艺和设备; 4.介绍一个选煤厂的完整工艺流程
1.1 什么是选煤?
选煤是利用煤炭与其他矿物质的 不同物理、 物理—化学性质, 在 选煤厂内用机械方法除去原煤中的 杂质, 把它分成不同质量、 规格 的产品, 以适应不同用户的要求。
煤炭经洗选后可显著降低灰分和疏分的 含量,减少烟尘、SO2等污染物的排放, 促进煤炭燃烧效率的提高,为减少燃煤对 大气的污染创造条件,保证国民经济的可 持续发展。 另外原煤经过洗选还可以提高公司的经 济效益。
某选煤厂,09年入洗一吨原煤的总成本为654.02元,其 中原煤价格为540元/t,吨煤加工费为22.22元
主要处理0.5mm粒级以 下细煤泥
浮选机
自上世纪80年代以来,浮选柱分选技术取得 了重大突破,一批新型浮选柱脱颖而出。如国 内的旋流-静态微泡浮选柱、喷射式浮选柱、 充填浮选柱以及加拿大的CPT浮选柱和VPI微 泡浮选柱等。最近又出现几种结构新颖的浮选 柱,如全泡沫浮选柱、美国Deister选矿有限 公司的Flotair浮选柱、印度研制的电解浮选柱 、俄罗斯IOTT研究所的多产品浮选柱、密西 根技术大学研制的稳流板浮选柱、美国弗吉尼 亚大学提出的二维浮选柱等。
我国使用较多的是FGX系列复合式干选机和 FX系列风力干选机。这两种设备综合了摇 床和风力分选的优点,在干旱缺水地区和 对煤炭产品质量要求不高的企业具有良好 的应用前景。 该机的不足之处是分选精度低,要求煤的 外在水分不高于7%,单位处理量较小。目 前,最大处理量只有10t/m2•h)。
干扰床分选机
目前,大部分国家对 煤炭洗选非常重视, 尤其是发达国家。现 世界原煤平均入选比 例在50%左右,一些 国家甚至超过80%。 虽然欧洲一些国家几 乎关闭了所有的煤矿 ,但仍有选煤厂用来 处理进口煤炭。主要 产煤国原煤入选比例 如图1所示。
近几年,国外一些国家在煤炭开采、 选煤生产和选煤厂 建设等方面发生了很大 变化,大部分国家都在关闭中小型效益不 好的煤矿和选煤厂,取而代之的是扩大现 代化程度高、生产成本相对较低的煤矿和 选煤厂的生产能力。到目前为止,我国也 已关闭近3000处小煤矿,并一直在新建大 中型煤矿选煤厂。这说明国内外有加强煤 炭合理开采、优化生产管理以及增强煤炭 资源有效利用和环境保护的趋势。
4.研究和建立选煤生产过程数学模型,应 用电子计算机管理选煤厂。 5.选煤厂环境保护的研究。例如防止环境 污染和大气污染;减少和防止噪音;实现 煤泥闭路循环和生产平衡等。
近年来,国内外选煤设备在朝着大型化发 展的同时,由于各国选煤的历史和对产品 要求的差异而略有所不同。下面我简单介 绍几种常用设备:
然后调好的矿浆被送往浮选槽,矿浆和空 气被旋转的叶轮同时吸入浮选槽内。空气 被矿浆的湍流运动粉碎为许多气泡。起泡 剂促进了微小气泡的形成和分散。在矿浆 中气泡与矿浆发生碰撞或接触,并按表面 疏水性的差异决定矿粒是否在气泡表面发 生附着。
结果,表面疏水性强的矿粒附着到气泡表 面,并被气泡携带升浮至矿浆表面形成泡 沫层,被刮出成为精矿;而表面亲水性强 的颗粒不和气泡发生粘附,仍然留在矿浆 中,最后随矿浆排出槽外成为尾矿。这种 矿物进入泡沫、成为精矿称正浮选,反之 成为反浮选。
(2)跳汰技术 跳汰选煤对易选和中等可选性煤具有广 泛的适应性,具有系统简单可靠、生产成 本低、分选效果好等优点。目前跳汰选煤 在我国各种选煤方法中约占60%。此外, 动筛跳汰近几年也逐步被应用,用来代替 人工排矸。
(3)浮选技术 浮选技术近年来发展很快,多应用于 炼焦煤选煤厂和生产高炉喷吹用无烟煤粉 的选煤厂。我国研制的浮选柱有效分选下 限可达10μm,使细粒精煤产率平均提高 1~3个百分点;大型机械搅拌式浮选机单槽 容积已达20m3;“十五”国家科技攻关课 题“带有矿浆预矿化器的机械搅拌式浮选 机”已大面积推广应用。
(4)干法选煤技术 干法选煤包括流化床选煤和风力选煤, 主要应用于寒冷、水资源短缺地区的煤炭 分选以及易泥化煤种的分选,在众多选煤 方法中应用比例相对较小,应用较多的为 风力选煤。