选煤技术工艺流程论文

2022-04-25

想必大家在写论文的时候都会遇到烦恼,小编特意整理了一些《选煤技术工艺流程论文(精选3篇)》,供大家阅读,更多内容可以运用本站顶部的搜索功能。【摘要】我国的煤矿资源储量虽然较大,但是随着能源消耗的不断增加,煤矿资源被大量开采,我们不得不面对能源枯竭的现状。选煤技术的应用能够将原煤中的杂质去除,同时可以将原煤中的可利用资源进行回收,从而起到节约能源的目的。本文首先探讨了当前国内常用的一些选煤方法,然后对选煤工艺做出分析,最后以重介质法为例探讨选煤制定技术及改进措施。

选煤技术工艺流程论文 篇1:

选煤用重介粉工艺流程之改进与实践

摘 要:选煤中用重介质粉是其中的重要工艺流程,因此对其进行工艺流程的改进和实践对于整个选煤过程而言至关重要。本文通过分析选煤用重介质粉的类型和构成,进而分析选煤用重介粉工艺进行研究,在此基础上进行改进框架的构筑,目的是提升选煤用重介粉工艺技术使其流程更加完善。

关键词:选煤用重介质粉;工艺流程;改进;实践

1 选煤用重介质粉概述

选煤用重介质粉从化学角度而言,是磁铁矿粉的一种,根据其组成成分的不同,分为物理形态和化学成分不同的四大类,分别是菱铁矿、褐铁矿、磁铁矿以及赤铁矿,同时也表现为化学构成和结晶生成条件的不同,骑宠选煤用重介质粉属于的磁铁矿化学表达式Fe3O4,其中w(FeO)=31.91%,w(Fe2O3)=69.09%,从理论上讲,铁的质量分数71.5%左右为合理定量。而在选煤实践中选取的重介粉属于铁矿粉的一种,是磁铁矿通过初步研磨后形成的,同时与钢铁厂不同,钢铁厂对于重介粉的粉末要求较高但是料度要求较低,同时对于磁性的含量以及密度要求不高,与此相对,选煤用重介粉选择对于磁铁矿的要求较高,对于一般的选煤厂而言,主要测度指标如下:磁性物质量分数≥94.24%,粒度325属性磁性物≥84.92%,金属密度≥4.5g/cm3,因此,在整体的选煤工艺中,此种磁铁矿粉被称为重介粉。

2 传统选煤用重介粉工艺流程

随着我国经济产业结构的调整,我国在全国范围内进行洗煤工艺的结构性调整,对于重介质洗煤技术进行完善更新,在此基础上对于重介粉需求量不断呈幾何倍数的扩张,很多中小煤场由于煤矿的产量较小因此导致其质量不够稳定,其产品远远难以满足当前需求,鉴于此,笔者结合自身工作实践,在选煤用重介粉工艺领域进行工艺流程的改造。传统的选煤用重介粉工艺流程是简单的线性工艺流程,通过对于原矿的检查分级,进而实现对选煤用重介粉工艺流程的具象化分析(如图1)。

在设备的选取上,辽源重型机械厂生产中型号为FX-150的衬胶水力旋流器以及石家庄工业泵厂生产的型号3/2C-AH的煤矿专用渣浆泵,这样能够保障基础的流程改造需求,但是选煤用重介粉工艺的稳定性没能得到稳定的规模性效益,通过测算不难得出,FX-150衬胶的水力阻力旋流器相关技术参数如下:溢出流重介粉粒度为0.029~0.064mm、处理重介粉水平控制在75m3/小时~15m3/小时、溢流管的半径为25.5mm,在厂内实践中,日干矿处理量为4.76t/小时。3/2C-AH专业型渣浆泵的工艺参数为:渣浆泵流量45m3/秒、标准背景下扬程控制在38~41m之间、渣浆泵功率为22kW,由于渣浆泵和旋流器的口径偏大,因此溢出流动颗粒较粗,产品质量不够稳定,口径缩小到35mm后虽然颗粒大小符合要求,但是双系统处理量仅为1.97t/小时,这对于大量生产而言是远远不够的,因此必须进行工艺流程的改造。

3 选煤用重介粉工艺流程改造

3.1 选煤用重介粉工艺流程改造思想

在进行重介粉磨矿工艺流程改进过程中,通常分为事前分级+磨矿、施工中分级+磨矿+检查过程分级、事前检查分级+磨矿的整体性闭路流程。想要保障选煤过程中的重介粉工艺流程的完善,就考虑到“施工中磨矿+施工后检查分级”流程,这种流程改进方式虽然效果较好,但是涉及的设备和系统较为复杂,管理中难度较大;“事前检查分级+施工中磨矿”的流程优点在于涉及的系统更少,管理难度更小,但是效果受到外界因素影响较大,因此笔者选取“事前分级+施工中磨矿+施工后检查分级”的方式进行选煤用重介粉工艺流程改造。

3.2 选煤用重介粉工艺流程改造实践

选煤用重介质粉按照标准机器以及每年300个工作日计算,利用每日两班倒的制度保障每天16小时的工作,产量效率9.67t/小时的数量,重介粉进行两个生产系统轨道的研究,能够实现每个系统5.14t/小时的产量实践。在进行合并流程工艺的计算中,进行海王旋流器规格分析中,能够实现3个维度和3个阶段的工艺流程改造,事前进行重介粉的分级研究,施工过程中实践磨矿和核心环节,施工后进行检查和进一步的实践。

4 选煤用重介粉工艺流程改造效益

4.1 生产质量和效率的提升

通过工艺流程的改造,新工艺背景下球磨机能力得到提升,系统处理量从数量和质量上得到提升,产品质量的稳定性也有所提升,通过下述数据对比也不难发现:工艺改造前,每套系统理论上生产能力2.27t/小时,在实际中生产能力大概在2.11t/小时左右;工艺改造后,每套系统理论生产能力4.89t/小时,实际中也能达到4.52t/小时左右,根据前文的测算方式,每年工作时间300天,每天两班倒共计16小时的工时,在工艺改进前,选煤双系统产量控制在4.31t/小时左右,整年内最高产量能达到4.92wt;进行工艺改造后,标准状态下双系统产量在8.76t/小时,能够实现3.84wt的增产。

4.2 生产综合能耗的降低

在进行选煤用重介粉工艺改造前,每小时生产耗电费36.29元,进行工艺流程改造后,每小时不含干燥系统的背景下耗电费为18.35元,如果按全年4wt的产量,仅从电费角度就能够节约84.32万元。除此以外,其他人力物力财力的节约也能够直接或者间接地减少生产综合能耗,对于当地生态环境的保护也有其贡献。

5 小结

选煤用重介粉作为整个生产流程的重要组成部分,其工艺流程的高效合理对于厂内的综合效益意义重大。由此可见,需要通过工艺流程的优化,从多个环节把关,降低能耗,有针对性地提升选煤用重介粉的效率以及质量,保障其更好地为选煤环节服务。

参考文献

[1]何仕杰.田庄选煤厂末原煤分选系统改造研究[J].煤炭加工与综合利用,2017,(3):43-45.

[2]郭世明.重介质选煤技术工艺与管理[J].黑龙江科技信息,2017,(5):127.

(作者单位:淮北矿业股份有限公司涡北选煤厂)

作者:王元源

选煤技术工艺流程论文 篇2:

论选煤的工艺流程和制定技术

【摘 要】我国的煤矿资源储量虽然较大,但是随着能源消耗的不断增加,煤矿资源被大量开采,我们不得不面对能源枯竭的现状。选煤技术的应用能够将原煤中的杂质去除,同时可以将原煤中的可利用资源进行回收,从而起到节约能源的目的。本文首先探讨了当前国内常用的一些选煤方法,然后对选煤工艺做出分析,最后以重介质法为例探讨选煤制定技术及改进措施。

【关键词】选煤;工艺流程;技术;改进

煤炭资源在国民经济发展中发挥着不可替代的作用,随着煤炭资源的日益短缺,人们对选技术也在不断改进,从原煤里面尽量回收更多的低灰精煤,使煤炭资源得到充分的利用,减少资源的浪费,本文将进行深入的探讨。

1选煤技术的类型

1.1跳汰选煤技术

跳汰选煤是指在水和空气的作用下,利用跳汰机器设备将煤炭按密度进行划分,按质量将煤炭从优到劣分成几个等级。这种选煤技术比较简单,重点在于判断煤炭的密度大小,用来甄选精度较高的煤炭,便于操作。目前,跳汰选煤技术费非常适合对中等难度的煤炭进行筛选,使用范围十分广泛。

1.2摇床选煤技术

这种方法普遍是筛选0.32mm以内的煤泥,经济成本比较低,设备使用方便,筛选的质量好,尤其是针对那些硫铁矿类型的煤种,能快速地进行脱硫,保证分选的结果。同时,摇床选煤技术还能避免生态污染,避免排放过多的二氧化硫,并淬炼成营养丰富的工业原料。不过,该方法需要较大面积的场地,才能防止摇床设备。

1.3水介质筛选技术

这种方法是通过水介质的流动作用,来筛选末煤和比较粗宽的煤泥,主要起到后续处理的作用,简化了煤种的净化程序。同时,水介质筛选方法还能与其他选煤技术共同使用,提高分选产物的质量。此外,这种方法主要是通过水介质旋流器工作,系统结构并不复杂,花费的成本较低,分选的速度比较缓慢。

1.4重介质选煤技术

顾名思义,重介质选煤技术是通过重力的作用来筛选煤炭,并利用重液等介质来选别煤炭的颗粒大小,从而获得较好的选煤效果。此种方法对一些非常难以筛选的煤种有很大作用,具有较强的处理能力。不过,它的生产工艺十分繁琐,会对机器设备带来一定的伤害,而且生产成本、维修费用等都偏昂贵。

2选煤工艺过程

从内容上来说,选煤工艺技术的流程十分复杂,包含以下多个环节:

2.1受煤

尽管煤炭筛选的工序很多,但最基本的工作就是受煤,这主要是保证煤矿井作业的稳定开展,促进煤矿的连续输往井上平台。同时,受煤不但能大量从矿井底部输出煤矿资源,送往附近的煤矿仓库,还能对接其他的井下程序,促进矿井底部的煤炭存储。

2.2筛选

从含义上来说,筛选主要是对从煤矿井底部输出的煤炭进行选别,按照混合物的颗粒原理分批选出不同等级的原煤。作为初级阶段,筛选的方法很多,可结合原煤的外形进行分类选别,并通过空心状的筛子进行干筛或者湿筛,有针对性的进行原煤处理。

2.3破碎

煤矿井底部的原煤包含多种混合物,有的原煤形状比较大,简单的筛分无法有效地推动选煤工作。所以,对于尺寸比较大的原煤可利用机器设备进行破碎,将单块体积较大的煤块磨碎、敲碎、压碎等方式进行破碎操作,并把随后的煤粉或煤渣进行提取,分理出优质的煤种。

2.4选煤

通过筛分、破碎原煤之后,就需要自诩地去掉原煤中的杂质和混合物,利用机器进行选别,,从而获得最优质的煤种。并且,在杂质祛除之后,进行煤炭的等级分类,并按照目标客户的需求进行深加工。近年来,我国富含煤炭资源地区的选煤工作主要是开展机械加工、中心选煤等作业方法。

2.5运输

在煤炭分类筛选以后,就必须对客户的需求进行运输,并开展市场营销,保证生产的稳定。同时,针对销售市场,还要做好相关调研工作,将煤炭分门别类地存储,才能在交通运输过程中提高转运效率,早日占领市场优势。

3以重介质选煤技术为例,分析选煤的工艺制定方法

为了保证选煤工艺技术流程的研究,本文通过重介质选煤技术,详细的阐述选煤的具体制定方法,主要内容如下:

3.1原煤分级准备

在煤炭仓库的原煤需要进行有效的筛选,这需要将其分成不同的等级,并根据原煤的尺度和形状,在筛分厂房中进行筛分。事实上,一般所谓的毛煤有多种尺寸,普遍在7mm到15mm之间,而不同的原煤具有对应的分级方法。

3.2重介质筛选流程

块状的原煤得到筛孔分级后,需要按照相关要求开展湿法来脱掉煤种中的混合物和泥土,而大于筛孔的原煤将被运到重介质筛选过程中,在重介质的浅槽池内再次被筛选,从而将选出的块状精煤和块矸石分类。比如,等级比较高的煤种可用于动力煤,而末煤能制成电煤产品,脱泥后的煤会在末煤离心机的作用下得到有效的脱水,然后运到电煤系统。等级比较差的煤种、优质动力煤、普通煤等脱泥以后的物质,将和合格介质再次进行充分的调合,从而在泵带的动力下重回重介质旋流器中,得到多次的筛选,直到没有任何煤质为止。

3.3介质回收

所谓介质回收就是专门针对块煤与末煤而开展。拿块煤来说,把块煤经过通过脱介筛过滤选择后,合格的介质就会被运往对应的介质桶,并进行多次的循环利用。这样一部分合格的介质与介质筛里的普通介质就共同输送到磁选机,而磁选机发挥高度筛选的功能,将优质的精煤放入合格介质桶。

3.4煤粗泥筛选

把-1.6mm以内的煤矿进行水流喷湿,将其含有的泥土进行冲掉,这样就能筛选出精矿与尾矿。一般而言,精矿主要是在弧形筛与离心机的作用下,保证充足的脱水后,从而加入精矿产品。尾矿也是要经过弧形筛的作用,不过必须使用高频筛才能把回收的粗煤泥,进行有效的回收。

4造成粗煤泥品质不高的主要原因及改进

4.1粗煤泥品质不高的主要原因

首先选煤工艺方面。我国当前的选煤工艺没有能够在简化工艺的同时,兼顾提高分选效率。而且当前采用的工艺没有针对我国煤质的特殊性进行专门的改良和设计。

其次是选煤设备造成。我国当前使用的重介旋流器,其有一个明显缺陷,即会影响对粗煤泥的分选精度,从而导致生产调节困难,分选效果不理想。另一项使用较多的设备是螺旋分选机,该设备是做为一种过渡型的设备投入到工业生产中的,使用螺旋分选机可以生产出精煤、中煤及尾煤三种煤产品,而且该设备还具有占地面积小,费用低廉,易于上手等优点,但是对于难选煤或者要控制精煤灰分时,使用螺旋分选机所有具有的功能就很难达到要求了。

4.2对粗煤泥分选工艺的改进分析

通过对国内现有的选煤工艺进行仔细的比对分析,可以清晰地知道,我国当前的选煤工艺流程大致可以分为两个步骤,即粗粒使用重选的方式与细粒使用浮选的方式。而我国煤质的特点是,细粒煤与难选高硫煤所占比重大,因此改进工艺便从此方面入手,增加一个粗煤泥分选步骤,形成三个必要环节,将原来的两种方式有机地统一起来,成为一个粒度范围更大的完整体系。

首先,使用这种三段选煤方式可以有效地降低灰比比例,增强脱硫效果,提升分选效率,而且细粒煤分选的效率随之提高。其次,还能保证全粒级精煤的生产率达到最大化,在重选和浮选之间增加粗煤泥分选,不仅压缩了重介旋流器与浮选允许的粒度范围,还能明显地减少重选与浮选分选时相互间的粒度干扰,大大地提高了分选效率。第三,这样还能大大降低生产企业的电力负荷,最大限度地利用物料,从而大幅降低生产成本,另外还能够减轻对煤泥水的处理负荷,能够达到小投入,多产出的优化产能目的。

5结语

作为一种不可再生资源,煤矿在开采的同时也将不断面临枯竭的局面,我国的工业化发展迅速,提高选煤效率,必须根据市场和国家的发展实情,调整选煤的工艺流程,提高选煤的技术,把选煤技术和可持续发展紧密相连,才能提高选煤的质量,实现工业化的煤炭需求。

参考文献:

[1]单忠健,周少雷,邓晓阳.国际选煤技术交流大会论文集[M].中国矿业大学出版社,2010.

[2]康淑云.我国跳汰选煤市场简析[J].中国煤炭,2009(07).

[3]戴少康.选煤工艺设计的思路与方法[M].煤炭工业出版社,2009.

作者:张绍敏

选煤技术工艺流程论文 篇3:

我国选煤厂煤泥水处理技术现状与发展方向

摘要:随着采煤机械化程度的不断提高,一些问题也开始暴露出来。在选煤的工艺流程中,煤炭会引起煤泥水的产生,如果不能有效处理排放,将对环境造成不可恢复的损害性污染。本文对煤泥水处理技术现状:使用设备和处理药剂进行说明和讨论,并提出煤泥处理技术的发展方向。

关键词:煤泥水处理技术;现状;高效凝胶剂;

现如今,煤炭主要是以水或水的混合物为介质进行分选操作的。近年来,随着采煤机理的不断完善,并将其与工艺操作中的实际情况相结合合理进行规划讨论,采煤自动化、机械化程度也有了明显提高,原煤中质量较好的选煤占比提高,吸水量增加。煤泥水处理的工作主要是通过固液分离技术并将其转变为循环水进行的;排放时必须保证其排放的水达到规定的排放要求,减少对环境的二次污染[1]。

1 煤泥水处理技术现状

1.1 煤泥水处理工艺

1.1.1 单段浓缩、回收流程

当前阶段,我国的煤泥处理技术是通过浓缩机进行浓缩后,将分选的工艺用水作为循环水,通过压(过)滤机实现煤泥的回收使用。如果该过程中产生的污泥量基本不变且泥化率较低的情况下,则易满足清水循环、高效利用的要求。但煤炭具有挥发性以及吸附性等特性及使得煤泥水沉降效果較差。

1.1.2多段浓缩、回收流程

尽管该处理过程将煤泥划分不同类型和级别进行合理高效回收,但由于煤泥量大仍需要较长时间。并且这对于回收能力是一个颇为棘手、巨大的挑战。如果只是仅仅将处理过程中的中间工艺进行调整和改善,仍然无法解决目前工艺中的比较明显且突出的问题。

1.2 煤泥水处理设备

1.2.1 煤泥水分选设备

(1)浮选机

我国煤泥厂浮选设备主要为机械搅拌式浮选机和旋流微泡浮选柱(床)。后者为新型设备,优点如下:①选择性强,易选择出质量较好的精煤;②适应性强,对煤的类型,粒度,浓度,浮力等没有强行要求;③能耗低,符合大局环保意识;④运行安全,流程有序可靠;⑤大型设备系统化;⑥工艺流程简洁高效。

(2)干扰床分选机

干扰床分选机的原理为干扰沉降原理和流体力学理。根据物料的密度不同,上升扰动影响水流实现轻质和重质材料的分离,即煤与矸石的分离[2]。

(3) 螺旋分选机

螺旋分离器因为以下几个方面的优点,在国内外工艺流程中都得到了广泛的应用:①分选精度高和下限分离性能没有太大要求,灵活性较强;②对场地条件没有过多要求,处理能力强;③无需施加压力,不需要加入化学药品与介质;④易于操作,安全性能好。

1.2.2 煤泥脱水设备

在动力煤分选工程操作中,没有较复杂的操作,只要求其将煤从煤泥水中进行分离,以便获得洁净水以进行循环。 然而不管分离还是再循环工作,都必须经特定的脱水操作,完成分选或再循环产品的固液分离工作。为利于产品的使用,要求分选或回收的产品中不能含有大量的水分

(1) 加压过滤机

加压过滤机主要用于精煤的浮选和煤泥的回收和脱水处理。优点为:对水分的控制能力强;处理能力强;低耗高效,有利于环保。目前,我国多数选煤厂都选择了加压过滤机,因为其近几年技术方面的不断改造和升级,设备的过滤效果良好,某些性能已经明显强于国外生产的设备。

(2) 隔膜压滤机

膜式压滤机的快速拉板方式包括分组拉板、循环拉板、手风琴式拉板。选煤厂多采取移动缸式结构方式最大化减少设备占地面积。在设备中实施了集成的机械,电气和液压控制程序于一体,提高设备自动化程度,促进流程有序进行[3]。

2 高效煤泥水处理药剂

2.1 无机高分子絮凝剂

无机高分子絮凝剂是在处理煤泥水时效果较好,主要得益于其高分子聚合物特性:适应性、电中和能力和架桥吸附能力强。

2.2 有机高分子絮凝剂

有机高分子絮凝剂分为合成和非合成的;具有对悬浮颗粒亲和力强;量少效佳;絮凝速度快;pH值及温度等外界影响较小等明显优势。

3 煤泥水处理技术发展前景

通过对国内煤厂煤泥处理技术中实际问题的考察,思考如何有效突破这些瓶颈的探讨,以及对国内外煤泥水处理技术最新成果进行学习,发现日后较长一段时间内煤泥处理技术的发展方向为:

3.1 研制高效絮凝剂

人们以及社会的环保意识越来越强,对环境保护的要求也越来越高。因此必须研究和开发具有良好的环境保护效果的合理经济性药品。生物絮凝剂便开始展露舞台,通过微生物的发酵、抽提等生物技术对水进行有效处理。这种新型水处理剂的优势为无毒无害;安全环保;适用范围广;可除浊和脱色;具有较好的生物降解性和较好的环境性能优于传统的絮凝剂。

3.2 自动加药控制系统

由于所选择的原煤具有相对不稳定的煤质,煤泥水中含有数量在可控范围内波动的细颗粒。煤泥水流量在选煤过程中也不断变化,若局部环节出现中断情况,将会造成流量急剧降低或增加。如果人为的对药物的数量及调配比例进行调整,则很可能无法把握药剂的熟化程度,造成不必要的操作困难。另外,如果不能掌握煤泥水流量及其浓度,也无法确定药剂的添加量。因此加在煤泥水处理过程中絮凝剂的准确添加十分重要,需要发展自动给药系统,避免局部环节发生问题,能够有效面对并解决问题。

3.3 高效的工艺流程

提高工艺流程的效率可有效防止细泥循环积聚,保证洗水的浓度处于一种在合理的范围内较低浓度,提高物料的最高和最低处理要求,减少人力、物力等资源的消耗。

4 结语

综上所述,煤泥水技术和设备在进几年不断得到发展和完善,以良好性能和高质量博得了高内选煤厂的信任,同时也为国内选煤厂的发展提供了技术和设备保障。在实现循环水闭路清洗最大化使用水资源的同时也造成了浪费和环境污染。当前阶段,煤泥水处理技术的发展方向主要是朝着资源高效化、科学化使用,环保减少污染的方向发展;工艺流程系统化、有序化、自动化方向发展,这不仅仅是当前的发展方向,更是未来工艺发展的必然要求。目前我国煤泥利用途径较少,应加强对高效絮凝剂的研究并建立高效、有序的工艺流程最大程度的有效使用资源[4]。

参考文献:

[1]郜伟强. 吕梁山煤电公司选煤厂煤泥水处理技术改造[J]. 水力采煤与管道运输, 2018, 147(04):71-73.

[2]闫浩. 基于PLC的选煤厂煤泥水处理控制系统设计与实现[J]. 能源技术与管理, 2018, 043(004):142-144.

[3]柴炳升. 煤泥水处理技术现状及发展刍议[J]. 内蒙古煤炭经济, 2018, 264(19):34-35.

[4]孙亚军, 陈歌, 徐智敏, et al. 煤矿区水环境现状及矿井水处理利用研究进展[J]. 煤炭学报, 2020, 45(01):304-316.

作者:韩志龙

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