洗煤厂选煤培训教材1218文档格式.docx

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250～420

50～150

分选槽宽

mm

3500

1600

分选容积

m3

19

6.4

提升轮直径

5500

3600

提升轮转速

rpm

1.15

1.65

制造商

开滦铁拓

投入日期

2009.5

2007.10

2）旋流器分选机：

处理量

工作压力

Mpa

0021

3GWX100-80

≤150

0.11～0.19

唐山科汇

2007.6

0022

3WNZX1000/700

唐山分院

2000.6

0023

3NZX1000/700

150～280

唐山康泰

3）浮选机：

4121.2.3.4

XJM-S16

生产能力

t/h·

0.6~1

入料粒度

0~0.5

单台室数

个

4

单台容积

16

唐山天地公司

2009年8月三台陆续投入使用，一台正在安装。

二、洗选产品

随市场需求的变化，生产的精煤等级相应进行调整

1987～1995年，生产13、14级精煤

1996～1997年，生产13级精煤

1998～1999年，生产12、13级精煤

2000～2002年，生产11、12级精煤

2003～2005年，生产12、14级精煤

2006～今生产14级精煤

三、能耗和材料消耗

洗煤厂主要的能耗为电力，材料消耗主要为重介洗煤用介质、浮选洗煤用柴油及设备润滑油脂、钢材、皮带、筛板等。

四、环境保护

1、主要污染源及污染物：

煤泥水、粉尘、矸石、设备振动和溜槽产生的噪声

2、防治措施：

1）、粉尘：

对于处理原煤的准备车间、原煤仓等易起煤尘处，结合通风的同时，采取洒水、喷雾等手段进行有效降尘。

新建介质库用于储存介质，避免介质露天堆放造成粉尘污染。

2）、煤泥水：

选煤厂现已增建煤泥压滤车间，用于煤泥水的处理。

使在正常生产过程中，洗水完全闭路循环，避免了煤泥水的外排。

3）、噪声：

为了降低噪声，从多方面进行了综合防治。

选用高效、低噪声的新型设备；

对于易产生噪声的溜槽，在降低落差的同时铺衬高分子降噪材料。

4）、矸石和煤泥：

选煤厂的水洗矸石，利用现有排放系统及堆放场地进行处理。

浮选尾煤地销，用于地方经济建设。

5）、厂区绿化：

绿化具有净化空气，阻挡风沙、抑尘、降噪、保护环境等功效。

吕家坨矿选煤厂在绿化工作方面已卓有成效。

在新建建筑物周围也进行了绿化种植。

第二章洗煤工艺系统介绍及设备闭锁关系

2.1洗煤工艺系统介绍

2.1.1井下原煤运输系统

1、新井：

大井提升原煤到100#小仓，经100跑板运输，由101皮带在机头除铁后经过筛分、手选、破碎使原煤粒级在0~100mm之间，经过201皮带运至原煤缓冲仓上，由装仓皮带装仓。

选煤厂洗煤时缓冲仓原煤先后经过301、401、501、601、701、801、901运至洗煤厂211皮带入洗；

也可通过201皮带运至原煤缓冲仓上经603皮带直接通过701、801、901运至洗煤厂211皮带入洗。

2、老井：

大井提升原煤到110小仓，再由110跑板，经111皮带运输，经过112筛子筛分、113跑板人工手选、114破碎机破碎使原煤粒级在0~100mm之间，由皮带115运至211皮带，在211机头装老仓、用213皮带运至新仓上装新仓。

选煤厂洗煤时，通过214给煤机将煤给至215皮带、221给煤机将煤给至222皮带，215皮带原煤通过溜槽给至222皮带运至211皮带给至301、302皮带入洗。

2.1.2外来煤运输系统

外来煤由火运进入七车间储煤坑，经过123皮带、122皮带、121皮带，进入112筛子，经过112筛子筛分、113跑板人工手选、114破碎机破碎使原煤粒级在0－100mm之间，由皮带115运至211皮带装仓或入洗。

2.1.3原煤分级入洗系统

1、重介：

301皮带原煤将原煤运至原煤分级筛3031－2、302皮带将原煤运至302A刮板输送机入原煤分级筛3033－5。

303原煤分级筛上层筛板筛上物（13~100mm）经351、352皮带入1.8立轮，选出的重产物经过355矸石筛脱水脱介得到块矸石，即洗矸；

而中间产物经过354脱介筛入1.4立轮再选，选出的重产物经过360中煤筛脱水脱介得到块中煤；

刮出轻产物经过357脱介筛脱介脱水得最终产品—块精煤。

2、旋流器：

303原煤分级筛下层筛板筛上物（0.5~13mm）经305、306、307皮带运至001刮板输送机混同由387捞坑内煤泥水经336浓缩旋流器组浓缩和338脱水筛脱水后的筛上物一起进入0021－3旋流器分选得精煤、中煤和矸石。

精煤入0051－3脱水脱介经006皮带入346精煤离心机脱水后得末精煤；

中煤入0081－3脱介脱水经009、381皮带入382中煤离心机脱水得末中煤；

矸石入0111－3脱介脱水得到末矸石，即加工矸。

3、浮选流程：

811、8211底流经泵打至浮选矿浆预处理器经搅拌加药入4121－4浮选机分选得精矿和尾矿。

精矿经过过滤机脱水得到浮选精煤；

尾矿经过831浓缩机沉淀浓缩，底流打至3911－2小旋流器组浓缩得到的底流经3921－2弧形筛脱水脱介、3931－2离心机脱水得到尾煤，经451皮带掺末中煤。

2.1.4产品装仓系统

1、块精煤入347皮带转至511皮带装仓运至精煤厂外销。

2、经过360中煤筛脱介脱水后的块中煤运至361皮带，再经过324皮带转至块中皮带521装仓外销。

3、经过355矸石筛脱介脱水后块矸石由332皮带转至551皮带运至矸石仓装仓外运。

4、末精煤经过346离心机脱水后入347皮带与块精煤混合入551皮带装仓运至精煤厂。

5、末中煤经381皮带混同一部分加工矸通过382离心机脱水后，利用384、385皮带入451皮带转至541末中皮带装仓外销。

6、加工矸经012、334皮带装仓外运。

7、浮选精煤经424、434皮带转至531皮带装仓运至精煤厂外销。

2.2设备闭锁关系介绍

2.2.1原煤车间闭锁关系图

2.2.1重介、旋流器、浮选系统

第三章煤质分析及选煤工艺简单计算

3.1煤质资料分析

3.1.1工业分析和元素分析

1、煤的工业分析

煤的工业分析是指用指定的方法测定煤炭分析基下的水分、灰分、挥发分和固定碳。

按照煤炭分类国家标准，中国煤炭分类用挥发分Vdaf结合粘结性指数G值、胶质层最大厚度Ｙ值等指标。

煤的牌号和用户不同，在选煤厂设计时选择的选煤方法、流程结构、产品结构和用途上都有根本性的区别。

不同用户对于煤中硫分、灰分、水分和发热量的要求往往有很大的差异。

煤中的灰分、硫分是主要的有“害”杂质，硫分不仅对炼焦工业有害，对其他各种工业和民用以及环境都有很大的危害性，因此，灰分和硫分是评价煤质的重要指标。

根据我国各种工业对煤质的要求以及结合我国煤炭资源分布情况，我国提出以下灰分和硫分等级划分标准，见表3—1。

表3—1煤中灰分和硫分等级划分

灰分等级

灰分Ad／％

硫分等级

硫分Sd／％

特低灰煤

≤５.0

特低硫煤

≤0.50

低灰分煤

5.01～10.00

低硫分煤

0.51～10.00

低中灰煤

10.01～20.00

低中硫煤

1.01～1.50

中灰分煤

20.01～30.00

中硫分煤

1.51～2.00

中高灰煤

30.01～40.00

中高硫煤

2.01～3.00

高灰分煤

40.01～50.00

高硫分煤

＞3.00

2、煤的元素分析

煤的元素分析是指煤中碳、氢、氮、氧等元素的分析，硫的含量测定属于元素分析范畴。

煤中有机质主要由碳、氢、氮、氧、硫等五种元素组成，其中碳、氢、氧三者总和占有机质的95%以上。

煤中碳含量随煤化程度的加深而增高，是表征煤化程度高低的重要指标。

氢的含量随煤化程度加深而减小。

氧和氢一样，随着煤化程度加深而减小。

氮的含量较少，约1%～2%，其含量和煤化程度关系不明显。

硫的含量随原始成煤物质和成煤时的沉积条件不同而有高低。

煤中硫通常以硫酸盐硫、硫铁矿硫和有机硫三种形态存在。

硫酸盐硫在我国煤炭中的含量一般很少，在多数情况下，煤中主要是黄铁矿硫。

呈结核状、透镜状、团块状等形态存在于煤中的黄铁矿一般可以通过分选除去，而以极细颗粒浸染在煤的有机质中的硫，则难以用分选的方法除去。

煤中有机硫一般不能用物理分选的方法脱除。

煤中有害物质磷、氯、砷等可以通过元素分析来测定。

磷是影响钢铁质量的有害元素。

煤中氯多以碱金属化合物（主要是氯化钠）的形式存在，含量一般为0.01%～0.2%，易溶于水，经过湿法分选后，其含量一般会得到降低。

个别情况下煤中氯的含量可能高达1%，在煤中氯含量超过0.3%时，对于焦炉或锅炉管道会产生严重腐蚀作用。

我国西南部分地区煤中砷的含量较高，如果不加处理或防护，在使用时会对环境造成危害，使人员产生砷中毒。

煤中主要的稀有元素有锗、镓、铀、钍、铼等，如果证实某种稀有元素有利用价值，则在综合利用中应当加以考虑，达到提高社会效益和经济效益、减少环境污染的目的。

3.1.2煤的物理化学性质

一、物理性质

原煤中有用成分与矸石的某种物理性质差异是分选的重要依据，煤的物理性质主要指密度、煤和矸石的泥化性、安息角和摩擦角等。

1、煤的密度

1）真密度：

真密度是在20℃时煤的单位体积（不含煤的内外表面空隙）的质量（Kg/mL或g/mL），以符号δ表示。

在设计中，真密度（通常称为密度）可用于体积和质量的换算，也可表征煤炭质量。

2）视密度：

视密度是在20℃时煤的单位体积（包括煤的孔隙）的质量（Kg/mL或g/mL）。

视密度可用于煤的埋藏量和破碎、燃烧等过程计算。

在分选过程中，如果煤中存在天然焦时，其真密度数值较大，但因其孔隙多，视密度较小，很容易混入精煤产物中。

3）堆密度：

堆密度是指一定体积自由堆积（包括煤块间隙）的煤堆质量，以t/m为单位，用γ表示。

在煤仓设计、煤堆质量的估算和运输量的计算时都用这项指标。

煤的堆密度数值参考表3—2。

表3—2煤的堆密度数值

名称

原煤

精煤

中煤

矸石

煤泥

r/tm-3

0.85～1.0

0.8～0.9

1.2～1.4

1.6

1.2～1.3

2、脆度

煤的脆度表征煤被粉碎的难易程度，煤的脆度与岩相组成和煤化程度有关。

丝炭最脆，镜煤、亮煤居中，暗煤最韧。

由于丝炭较脆，故粉煤中丝炭居多。

煤的脆性影响产品粒度、工艺环节的选择等。

3、煤和矸石的泥化性

煤和矸石的泥化是指矸石或煤浸水后碎散成细泥的现象。

泥化程度试验按MT／T109—1996《煤和矸石的泥化试验方法》进行。

了解矸石的泥化特性十分重要。

如果矸石泥化程度严重，会造成生产循环水粘度迅速增高，影响分选过程，使煤泥回收、洗水净化和闭路循环变得十分困难。

因此，在制定工艺流程时要选择合适的分选工艺和流程，采用泥化现象较轻的分选工艺，减少煤和矸石与分选介质接触的时间，对煤泥水系统的设计要采用合理的结构。

4、安息角（静止角）

安息角是指将煤等松散物自然堆成一个锥体，锥体与底面的夹角就是煤的安息角，以α表示。

在设计带式输送机，计算煤仓、储煤场和矸石堆的堆容积时，安息角是必要的参数，不同产品的安息角见表表3—3

表3—3不同产品安息角数值

原煤（烟煤）

煤泥（湿）

α/（°

）

35～40

40～50

40

10

～15

5、摩擦角

将煤堆放在一块平板（多为钢板）上，使平板逐渐倾斜，直到煤开始向下滑动，这时平板的倾斜角就是煤的摩擦角，以φ表示。

选煤厂带式输送机的胶带倾斜角必须小于煤的摩擦角。

二、煤的化学性质

煤的化学性质指煤的氧化、风化、自燃、氢化等性质。

变质程度愈低的煤类愈容易风化和自燃。

最容易风化和自燃的是褐煤，对于褐煤只能采取短期储存；

气煤及1/3焦煤存放应当小于30～40昼夜；

肥煤、焦煤、瘦煤存放要小于60～90昼夜。

存放时间在夏季，挥发分较高的煤类取小值。

煤的风化是指逐渐氧化，使煤失去光泽，碎裂成小块或粉末，煤的粘结性下降，干馏时焦油产率降低，氢气减少，一氧化碳、二氧化碳增加，烃类物减少，热值降低，着火点下降。

在选煤厂设计中应注意对易风化、自燃的煤类的防护，在储煤场、煤仓的设计中要考虑相应措施。

警惕由于煤堆（煤仓）不易散热，受氧化的煤（尤其是高硫煤）温度升高产生自燃，因此，储煤场、煤仓不应存有煤的死角，存煤应循环使用，高硫煤及时选出黄铁矿是防止自燃的有效措施。

3.1.3煤的筛分、浮沉资料分析

1、煤的筛分资料分析

煤质在开采、运输、装卸以及选煤加工过程中，其粒度组成是在不断变化的，其变化程度是随着原煤性质的不同而不同。

筛分试验是所有煤炭试验方法中最基本、最重要的一项，其目的是测定煤的粒度组成和各粒级产物的质量特征（灰分、硫分等）。

它是合理利用煤炭以及设计选煤厂的基础材料。

筛分试验试样来自生产煤样，试验方法按GB/T477-1998《煤炭筛分试验方法》进行，煤样的制备应严格执行GB474-1996《煤样的制备方法》规定。

原煤筛分试验表见表3—4。

表3—4原煤筛分试验表

粒度级别

名称

数量,%

灰分,%

+100

煤

0.64

15.32

夹矸煤

1.53

26.75

0.81

81.18

小计

2.98

39.09

100~50

1.24

18.38

1.75

43.47

2.02

85.16

5.01

54.07

50~25

4.86

53.94

25~13

7.49

46.23

13~6

14.42

27.69

6~3

18.4

24.08

3~1

22.32

20.95

1~0.5

8.63

21.21

-0.5

15.89

25.43

总计

100

28.93

（1）、根据夹矸煤的含量确定入选粒度上限、夹矸煤的含量和结构特征，是指煤炭中有机质和矿物质的存在联结状态，测定其条带的厚度，以其所占的比例，作为考虑入选粒度上限的依据。

矸石的含量可以评定原煤的含矸量等级。

（2）、各粒级含量分析：

若各粒级的重量百分数相差较大，说明原煤的粒度分布不均匀，各粒级的质量百分数相近，说明原煤的粒度分布均匀；

若大粒级含量较多，且灰分较低，则说明煤质较硬。

对于13mm以下末煤含量大的原煤，特别是3mm以下粉煤含量大的易碎原煤，在分选时应当谨慎对待。

（3）、各粒级质量分析：

如果各粒级的灰分与原煤总灰分相近，说明煤质均匀；

如果灰分随着粒度减小而减小，包括-0.5mm粒级灰分也低，表明煤质脆易碎。

表3—4各粒级灰分随粒度减小而减小，说明细粒级中含煤较多，煤质较脆；

相反，如果随着粒度减小灰分增高，说明矸石易碎而煤质较硬。

如果-0.5mm粒级灰分比原煤或相邻近粗粒级灰分均高，说明矸石存在泥化现象。

（4）、夹矸煤的含量和结构特征，可作为选择入选粒度上限的参考因素。

矸石的含量用以评定原煤含矸等级，见表3-5。

表3-5入厂原煤含矸量等级

含矸量

<

10—30

>

30

含矸等级

低矸

中矸

高矸

2、煤的浮沉资料分析

浮沉试验是用不同密度的重液，将各个粒度的煤炭分成不同的密度级，测定其产率和质量。

浮沉试验资料是研究煤炭可选性的基本资料，是选煤厂实际和生产管理的依据，而可选性的难易又是生产管理的重要依据。

煤的密度组成是通过浮沉试验获得的，通过密度组成的分析，了解原煤中各密度级的含量和质量情况，如低密度级，中间密度级和高密度级的含量和灰分，以及生产低灰精煤的可能性，浮沉试验表如表3—6。

表3—6原煤浮沉试验表

密度/kg·

L-1

产率／％

灰分Ａｄ／％

-1.3

3.23

4.26

1.3～1.4

20.67

8.31

1.4～1.5

17.15

15.75

1.5～1.6

7.08

26.40

1.6～1.8

9.29

36.71

+1.8

41.11

74.44

合计

98.54

41.04

1.46

32.16

总计

100.00

40.91

（1）各密度级的含量和灰分分析：

各粒度级都做如表3—6所示的浮沉试验，然后再合成综合粒级（如50～0.5mm粒级）的原煤浮沉试验结果。

假定表3—6就是浮沉试验综合表，从低密度级的产率以及其灰分高低，可以粗略地判断煤质优劣、精煤指标高低以及是否具有生产低灰精煤的可能。

从中间密度级的含量可以估计原煤可选性。

从矸石的含量和灰分可以判断选煤时排矸的数量和质量指标。

（2）原煤浮沉资料是绘制可选性曲线、求出理论分选指标的依据。

3、煤的其他资料分析

煤的其他资料是指煤泥筛分试验、煤泥浮沉试验以及煤泥浮选试验等。

煤泥筛分试验是将-0.5mm粒级进一步筛分成各粒级并测定其灰分，确定各粒级含量的试验。

煤泥筛分试验应按《煤粉筛分试验方法》进行。

煤泥干法筛分可以达到200网目（国际标准筛孔为0.075mm）。

如果设计时考虑煤泥分级浮选，需要了解细煤泥的粒度组成，可以采用湿法筛分，或用水析分级。

煤泥浮沉试验是分析研究-0.5mm粒级密度组成的主要方法。

当前部分重选设备分选下限可以在0.5mm以下，利用煤泥浮沉试验资料可以判断-0.5mm粒级的重选效果，但是可能与实际生产有较大的出入。

煤泥浮选试验是全面了解煤的可浮性以及与其有关的物理化学性质的标准试验方法。

可以采用《选煤实验室分步释放浮选试验》或模拟工业生产最佳条件的浮选试验。

同时，煤泥可浮性可用《煤炭可浮性评定方法》进行评价。

考虑到煤泥浮沉特性与可浮性难易相关，所以在判断煤泥浮选试验结果的同时仍需参照煤泥浮沉试验资料，以便核对、修正其指标。

3.1.4煤的可选性

煤的可选性表示按要求的质量指标从原煤中分选出精煤产品的难易程度。

在选煤方法一定的情况下，影响煤的可选性难易程度的主要因素是密度组成（煤炭固有特性）和对产品的质量要求（外在因素）。

浮沉试验结果（密度组成）就是可选性的全部信息。

从密度组成来看，低密度级含量（产率）多，中间密度级含量少，表明可选性好，反之，可选性差。

对精煤产品的质量要求是影响和决定可选性难易程度的一个重要的人为因素，它反映了对煤炭加工的要求。

通常，同一原煤，要求的精煤灰分越低，对应的分选密度越低，可选性越差，反之，可选性较好。

因此说，煤的可选性是一个相对概念。

在精煤产品质量一定的条件下，不同的入选原煤或待选物料，用不同的分选方法除去杂质（灰分、硫分等），都分别存在不同的难易程度。

现行的煤的可选性标准是相对跳汰分选方法而言的，其他分选方法可以与跳汰分选方法相比较加以判断，例如一般认为重介质分选的效率高于跳汰分选，在根据可选性标准判定为难选时，说明用跳汰分选属于难选，但对于重介质分选来说可能意味着是中等可选的。

在给定精煤灰分的条件下，根据可选性曲线和理论分选密度，可以评定原煤用跳汰方法分选的可选性，评定方法执行《煤炭可选性评定方法》规定：

可选性等级采用“分选密度δ±

0.1含量法”进行评定。

δ±

0.1含量按理论分选密度计算，理论分选密度在可选性曲线上按指定精煤灰分确定（精确到小数点后两位）。

当理论分选密度小于1.70g／cm3时，应以扣除沉矸（＋2.00g／cm3）为100%计算±

0.1含量；

当理论分选密度等于或大于1.70g／cm3时，以扣除低密度物（-1.50g／cm3）为100%计算±

0.1含量。

可选性等级划分标准见表3—7。

表3—7分选密度±

0.1含量评定可选性方法

±

0.