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关于重介旋流器4项工艺条件的选择

 在设计重介质旋流器分选作业流程结构时,必须首先确定分选工艺条件。一般包括以下内容:
◆选前脱泥与不脱泥的选择;
◆有压入料与无压入料方式的选择;
◆两产品重介旋流器与三产品重介旋流器的选择;
◆大直径重介旋流器与小直径旋流器组的选择。
以上4项内容的选择,大家都见仁见智,也给出了很多论述。本文论述的主旨,是想结合实际设计中对合理选择重介旋流器分选工艺条件所普遍存在的问题,迸一步强调说明绝不能脱离开入选原煤本身的煤质条件,抽象地、纯理论推理式地进行重介旋流器分选工艺条件的选择,这是一种错误的设计思路,必将导致工艺偏差。
在多数设计项目说明书中,选择重介旋流器分选工艺条件时,除了论点、论据多不够准确充分外,更多的问题是脱离开本矿入选原煤的煤质特性,撇开市场条件,将上述4项分选工艺条件分割开来抽象地、教科书式地进行纯理论式推理论证。
建立在这种错误的论证思路基础之上,其选择重介旋流器分选工艺条件的所谓根据和片面理由扼要归纳起来不外乎是以下几点:
◆选前脱泥分选精度高、介耗低;
◆有压入料重介旋流器比无压入料重介旋流器分选精度高;
◆两产品重介旋流器主、再选第二段旋流器比三产品重介旋流器第二段分选密度控制精确;
◆三产品重介旋流器处理能力比两产品重介旋流器主、再选搭配的处理能力低,介质泵总能耗大等等。
依照这种纯理论、教科书式的分析论述方式,最后得出的结论意见往往就成了千篇一律的同一种工艺模式:即选前脱泥,有压入料,大直径两产品重介旋流器主、再选。结果就自然而然地陷入了“无论分选什么煤,都采用这种同样分选工艺”的设计怪圈。
但是,一旦结合本矿煤层结构特征、煤质条件、目标市场用户等具体情况,综合起来一看,往往脱离实际,就十分不合理了。这样的设计实例很多,举其中一例为代表,便可见一斑。

【案例】
宁夏横城矿区XX矿井选煤厂,分选煤类为当地稀缺的1/3焦煤,属国家规定的稀缺炼焦煤类范围。《可研报告》对重介旋流器分选工艺条件的选择,脱离开本矿煤层结构特征、煤质条件,将重介旋流器分选条件分割开来,采用抽象地、教科书式的论证方式进行选择。最终导致设计推荐的选煤工艺明显不合理,严重脱离本矿煤质实际条件。设计推荐的选煤工艺原则如下:
>50mm粒级块原煤采用动筛跳汰机预排矸,50-1mm粒级混煤采用有压入料大直径两产品重介旋流器主、再选,1-0.2mm粒级粗煤泥采用TBS干扰床分选,预留浮选系统位置。
设计推荐的上述选煤工艺原则,除设置块煤预排矸工艺符合本矿实际煤质条件外,其余工艺环节的设置和重介旋流器分选条件的选择均存在诸多问题。具体分析如下:
(1)鉴于该矿井各煤煤层夹矸岩性均以炭质泥岩、泥岩为主,煤层顶、底板也有泥岩,特别是5号煤层有泥岩、炭质泥岩伪顶和伪底,均系易泥化之泥质岩类。从生产大样浮沉试验资料中浮沉煤泥量高达12,03%,灰分高达37.43%,便可见矸石泥化的严重程度。另外,煤和矸石泥化试验结果也表明,泥化比高达69.25%-84.54%,这进一步说明该矿煤、矸属于泥化极严重的类型。设计注意到了矿井煤层结构特征、矸石岩性等条件,设置了>50mm块原煤动筛跳汰机预排矸工艺,可将大量易泥化的泥质岩类预先从煤流系统中排出,是必要的、合理的。
(2)设计在选择重介旋流器分选工艺条件时,却反其道而行之,偏偏撇开该矿上述矸石均系易泥化之泥质岩类的特点,只从纯理论分析出发,推荐重介旋流器采用有压入料方式。然而,在重介旋流器有压入料条件下,煤先在介质桶中浸泡一定时间后,和介质混合一起经介质泵高速旋转的叶轮搅拌、撞击,高压输入重介旋流器,一般到达入料口的余压仍在1kg/cm2以上。这一过程必将进一步加重煤和矸石的泥化程度,会对重介旋流器内工作介质的性质、分选效果及其后续的煤泥水系统均产生不利影响。
(3)设计没有经过计算和量化论证,就选择选前脱泥工艺,并将脱出的粗煤泥又采用TBS干扰床分选。众所周知,干扰床分选效率低下,《煤炭洗选工程设计规范》明确指出干扰床可能偏差Ep=0.12。在分选效率如此低下的条件下,精煤损失大,导致选煤厂综合精煤产率不升反降。不符合最大产率原则的要求,也不符合有关国家标准《稀缺、特殊煤炭资源的划分与利用》要求稀缺煤类实行保护性加工利用的原则。其实,还不如不脱泥,充分发挥重介旋流器分选效率高,有效分选下限低的优势,来代替分选效率低下的TBS干扰床分选。
(4)对炼焦煤(气煤除外)而言,浮选的精煤回收率往往比重力分选高。如果该矿1/3焦煤确有炼焦煤用户,则对于重介旋流器不能有效分选的细煤泥(即<0.5mm细煤泥),可通过浮选来分选处理。
点评:根据该矿煤层、煤质条件,本项目宜考虑采用块原煤预排矸,选前不脱泥,无压入料三产品重介旋流器分选工艺,同时取消TBS干扰床粗煤泥分选环节,增加煤泥浮选环节,似更合理。
 
来源:五六选煤
 

 

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