針對原粗煤泥分選工藝存在的問題，斜溝煤礦選煤廠引入TCS智能粗煤泥分選機，對粗煤泥分選工藝進行優化：1.5-0.2mm粗煤泥（分級旋流器底流）進入TCS分選機分選；1-0.045mm煤泥（濃縮旋流器底流）沉降離心機回收，-0.5mm煤泥（濃縮旋流器溢流）濃縮壓濾回收。結果表明：該選煤廠優化粗煤泥分選工藝后效果明顯，尾礦灰分穩定在60%以上，年獲利潤增加8037萬元，提高了產品質量，增加了企業經濟效益。
 

1 概 述

斜溝煤礦選煤廠是隸屬于西山煤電晉興公司的一座處理能力為15Mt/a的礦井型選煤廠，其現有生產工藝為：150-50mm塊煤重介淺槽排矸，50-1.5mm末煤有壓兩產品重介旋流器主再選，1.5-0.2mm粗煤泥離心機回收，1-0.045mm煤泥沉降離心機回收，-0.5mm煤泥濃縮壓濾回收；末煤主選系統及末煤再選系統具有選擇性開啟的靈活性。該選煤廠自投產以來，各項指標均達到了設計要求，給西山煤電集團公司帶來了良好的經濟效益。但隨著近年來煤炭市場的持續低迷，用戶對產品質量的要求標準越來越高，該選煤廠粗煤泥不分選脫水回收工藝已經不能滿足生產需要，因此，亟需對粗煤泥回收工藝進行改造，以提高選煤廠的經濟效益。

2 斜溝煤礦選煤廠原生產工藝

斜溝煤礦選煤廠原生產工藝如下圖所示。

長期以來，斜溝煤礦選煤廠未對-1.5mm以下的煤泥進行分選，只是進行分級脫水成為粗煤泥沉降煤泥和壓濾煤泥3種煤泥產品，摻入混煤。高灰分的粗細煤泥全部摻入混煤，既降低了混煤的發熱量，又不能實現精煤產率的最大化，給企業的生產管理及經濟效益帶來了不利影響。要解決該選煤廠的問題，從根本上說，就是要通過分選、降灰、降水等方式提高煤泥的質量，優化產品結構。另外，由于受到煤泥堆放場地及地形條件的限制，壓濾煤泥無法全部落地，需部分摻入混煤產品；同時因煤泥水分高，受堵倉及冬季凍車影響，摻混煤泥比例不宜過大。

3 粗煤泥處理存在的問題

目前國內選煤廠對粗煤泥處理的方法主要有：由高頻篩回收粗煤泥，不分選直接摻入末煤中銷售；粗煤泥返回主選系統，進入旋流器或其他設備分選；采用煤泥重介洗選；精煤脫介稀介質與中煤脫介稀介質單獨磁選，尾礦分別回收粗精煤泥和粗中煤泥；采用螺旋分選機分選；采用干擾床分選機分選；采用水介質旋流器分選等。從目前我國粗煤泥處理現狀分析，還存在很多問題：①高頻篩回收粗煤泥，精煤產率低；②粗煤泥返回主系統進入旋流器分選，會降低選煤數量效率，增加生產成本；③采用煤泥重介或精煤脫介稀介質與中煤脫介稀介質單獨磁選，會導致粗精煤灰分偏高；④采用螺旋分選機、干擾床分選機、水介質旋流器分選粗煤泥，脫泥效率低，精煤質量也很低。

斜溝煤礦選煤廠處理粗煤泥的工藝也存在上述問題，如該選煤廠的重介系統是在重介旋流器系統之后，由于重介旋流器的入料中仍含有大量煤泥，因此重介系統對于重介分選和脫介環節并沒有起到改善作用；由于煤泥重介系統的入料為重介精煤脫介篩的分流，其只能對部分粗煤泥進行分選，造成精煤回收率很低；煤泥重介的入料中含有較多高灰細泥，該部分細泥進入煤泥重介旋流器后基本從溢流口即精煤端排出，直接污染粗精煤；煤泥重介旋流器的分選精度較低，尾礦中帶精煤量較多，對介質的粒度要求較嚴，但是煤泥重介旋流器的介質是利用大直徑旋流器的分選作用而得到的細粒介質，而此部分介質又達不到煤泥重介的分選要求，仍需配部分合格介質，這部分介質在生產中往往用精煤磁選機精礦代替，增加了生產成本，同時由于介質性質達不到煤泥重介的分選要求，造成了煤泥重介分選精度低。由于入料受分流量及懸浮液中煤泥量多少的影響，實際生產中存在煤泥重介旋流器入料不均衡時有時無的現象，造成生產系統調節及管理系統的復雜。

4 粗煤泥分選工藝優化

斜溝煤礦選煤廠采用大地美騰公司研發的TCS智能粗煤泥分選機對分級旋流器底流及濃縮旋流器底流進行分選，均取得了較為理想的分選效果，TCS尾礦的平均灰分穩定在60%以上，遠優于傳統型的TBS分選機。如下圖所示，斜溝煤礦選煤廠優化后的粗煤泥分選工藝為：1.5-0.2mm粗煤泥（分級旋流器底流）進入TCS分選機分選；1-0.045mm煤泥（濃縮旋流器底流）沉降離心機回收；-0.5mm煤泥（濃縮旋流器溢流）濃縮壓濾回收。TCS精煤采用原系統中的分級旋流器+煤泥離心機聯合脫水回收；TCS尾礦采用新增的弧形篩+高頻篩脫水后進入矸石皮帶外排。工藝優化使該選煤廠的煤泥回收問題得到了很好解決。

 

5 粗煤泥分選工藝優化效果分析

5.1 生產效果分析

1.5-0.2mm粒級采用智能TCS分選，需外排高灰尾礦，根據現場工業性試驗數據，結果較為理想，尾礦灰分穩定在60%以上，見下表。


 

5.2 效益分析

（1）斜溝煤礦選煤廠現有生產系統的年生產成本為254565.14萬元，生產收到基低位發熱量≥5300kcal/kg的洗混煤產品時，系統的年生產成本為259710.51萬元，年增加生產成本5145.37萬元，年增加銷售收入13182.95萬元（含稅），年獲利潤增加8037.58萬元。

（2）根據目前的市場形勢及產品價格，生產發熱量 5500kcal/kg的洗混煤產品時，由于需要回摻末精煤至混煤，末精煤產量低，其經濟效益明顯低于生產發熱5300kcal/kg的混煤產品。

6 結 語


目前，粗煤泥處理工藝已引起我國各選煤廠和相關科研、設計院的重視，其涵蓋內容已引入了系統最優化的理念。斜溝煤礦選煤廠及時汲取先進生產技術，引入TCS智能粗煤泥分選機，優化了粗煤泥分選工藝，通過分選降灰降水等方式提高煤泥的質量，提高了企業的經濟效益提高混煤產品的發熱量，有效增強了斜溝煤礦選煤廠的市場競爭力，雖然目前國內煤炭市場萎縮，但該選煤廠的產品在本礦區具有較強的優勢，此外可以根據市場形勢變化，在5300kcal/kg的洗混煤銷路不暢或原煤煤質變好的情況下，使系統具有生產5500kcal/kg的洗混煤產品的能力。