關(guān)于加強(qiáng)煤炭洗選過程質(zhì)量管理的探索和實(shí)踐

常志國 國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司洗選中心雙馬洗煤廠

煤炭是我國的主要能源，占一次能源的75%。煤炭在生成、開采和運(yùn)輸過程中混入了各種雜質(zhì)。隨著采煤機(jī)械化程度的日趨提升及采掘工作面地質(zhì)條件的不斷變化，原煤質(zhì)量將會越來越差。煤炭洗選是利用密度或表面特性的不同來降低原煤雜質(zhì)成分并按需求分成不同質(zhì)量規(guī)格產(chǎn)品的加工過程，俗稱選煤。選煤可以除去原煤中的大部分雜質(zhì)和矸石，減少矸石的無效運(yùn)輸，降低灰分，提高煤炭質(zhì)量，減少煤炭利用過程中對環(huán)境的污染，為煤炭的進(jìn)一步清潔高效利用提供基礎(chǔ)保障，是潔凈煤技術(shù)的基礎(chǔ)。

一、煤炭洗選加工方法

煤炭洗選加工常用的選煤方法有跳汰、浮選和重介法。

跳汰選煤是指煤在垂直升降的變速水流中，按密度進(jìn)行分選的過程。跳汰選煤的粒度范圍為0.5~150 mm，使用跳汰機(jī)分選。跳汰選煤的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)簡單、設(shè)備操作維修方便、處理能力大、生產(chǎn)成本低，跳汰選煤的適應(yīng)性較強(qiáng)，除極難選煤外，均可優(yōu)先采用跳汰分選方法處理。

浮游選煤是當(dāng)前精選細(xì)粒煤泥工業(yè)應(yīng)用最有效、最廣泛的方法。浮游選煤是在氣、固、液三相體系中完成的，利用煤和矸石顆粒表面性質(zhì)的不同而分選，是復(fù)雜的物理化學(xué)過程。在浮選過程中，煤炭黏附在氣泡上，進(jìn)入泡沫層，尾礦留在礦漿中，實(shí)現(xiàn)分離。

重介質(zhì)選煤是用密度大于水，并介于煤和矸石之間的重液或重懸浮液作介質(zhì)實(shí)現(xiàn)分選的一種重力選煤方法。洗煤廠生產(chǎn)中普遍采用磁鐵礦粉作為重介質(zhì)，檢查試驗(yàn)普遍采用氯化鋅重液作為重介質(zhì)。重介質(zhì)選煤是用一定密度的流體作業(yè)介質(zhì)進(jìn)行分選的過程，密度低于分選密度的輕產(chǎn)物上浮成為精煤，密度高于分選密度的重產(chǎn)物下沉成為中煤或矸石。

重介質(zhì)選煤因具有分選精度高、對原煤適應(yīng)性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)自動控制等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為我國主導(dǎo)選煤工藝。特別是對于動力煤洗選來說，重介質(zhì)淺槽、重介質(zhì)旋流器得到了廣泛應(yīng)用。

二、動力煤主要煤質(zhì)指標(biāo)

動力煤是指用于作為動力原料的煤炭。一般狹義上就是指用于火力發(fā)電的煤。就類別來說，主要有褐煤、長焰煤、不粘結(jié)煤、貧煤、氣煤以及少量的無煙煤。煤炭質(zhì)量的基本指標(biāo)有水分、灰分、揮發(fā)分、固定碳含量、全硫、發(fā)熱量、膠質(zhì)層最大厚度、粘結(jié)指數(shù)、灰熔點(diǎn)、哈氏可磨指數(shù)、吉氏流動度、坩堝膨脹序數(shù)等。對于動力煤來說，主要煤質(zhì)指標(biāo)有水分、灰分、發(fā)熱量、全硫。在動力煤洗選過程中，主要控制指標(biāo)有粒度、水分、灰分、含雜量等。

三、動力煤質(zhì)量控制方法

動力煤一般采用塊煤重介質(zhì)淺槽分選、末煤有壓兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選或無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選工藝，目前新興弛張篩脫粉入洗，可進(jìn)一步降低煤泥含量，實(shí)現(xiàn)“煤泥減量化”生產(chǎn)。

（一）粒度

1.原煤粒度

動力煤選煤廠絕大多數(shù)為礦井型選煤廠，一般入選粒度為-200 mm。從井下生產(chǎn)出的毛煤經(jīng)過篩分準(zhǔn)備車間，經(jīng)預(yù)先篩分、手選揀矸除雜、破碎環(huán)節(jié)后進(jìn)入原煤倉。在生產(chǎn)過程中，要加強(qiáng)對分級篩篩板（篩板規(guī)格尺寸、破損情況、篩孔堵塞情況等）、破碎機(jī)齒輥完好情況進(jìn)行每班檢查、每班清理；在手選環(huán)節(jié)要配齊崗位人員，及時將混入煤流中的超限矸石、雜物、鐵器等揀出；必須要在預(yù)先分級篩上游轉(zhuǎn)載設(shè)備處設(shè)置除鐵器。

2.產(chǎn)品粒度

動力煤洗選產(chǎn)品一般有塊精煤、洗末煤、篩末煤。對于洗末煤和篩末煤，其粒度也是管控的重點(diǎn)。以動力煤兩級篩分（分級篩分級+弛張篩脫粉）+末煤入選工藝為例，洗末煤的粒度控制在分級篩的管控，篩末煤的粒度控制在弛張篩的管控。因此，加強(qiáng)生產(chǎn)過程對各產(chǎn)品轉(zhuǎn)載設(shè)備巡檢頻次和力度，發(fā)現(xiàn)超限物料時，及時進(jìn)行停機(jī)檢查各分級環(huán)節(jié)設(shè)備，并進(jìn)行處理。更重要的是要做好停機(jī)后分級篩、弛張篩的檢查清理工作。

（二）產(chǎn)品水分

產(chǎn)品水分是影響動力煤發(fā)熱量的主要因素之一，也是煤燃燒過程中的有害物質(zhì)之一，因此對于煤炭產(chǎn)品而言，要進(jìn)一步降低水分。一是要控制井下工作面用水，入選原煤水分要符合要求；二是要加強(qiáng)脫水設(shè)備（離心機(jī)、振動弧形篩、高頻篩、壓濾機(jī)等）的檢查維保及清理工作，保證其工況符合工藝要求；三是在生產(chǎn)過程中要對脫水設(shè)備運(yùn)行情況和產(chǎn)品水分進(jìn)行定時檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時進(jìn)行調(diào)整和處理；四是要嚴(yán)格衛(wèi)生清掃沖洗水管控，禁止任何水進(jìn)入產(chǎn)品轉(zhuǎn)載設(shè)備及煤倉中。

（三）產(chǎn)品灰分

灰分是煤在規(guī)定條件下完全燃燒后的固態(tài)殘留物，也是影響動力煤發(fā)熱量的另一主要因素。對于煤炭，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過洗選降灰后再利用。一是要加強(qiáng)主要分選設(shè)備、工藝參數(shù)測控系統(tǒng)的檢查維保，確保其完好可靠；二是要加強(qiáng)密度控制，根據(jù)浮沉試驗(yàn)結(jié)果確定理論分選密度。通過人工定時監(jiān)測懸浮液密度與密度計顯示值進(jìn)行比對，將誤差控制在±0.02 g/cm3以內(nèi)，杜絕密度出現(xiàn)波動導(dǎo)致灰分不穩(wěn)定，同時規(guī)范密控操作，杜絕分流“大開大合”，加強(qiáng)對分選設(shè)備工況的檢查與調(diào)整；三是要強(qiáng)化介質(zhì)回收環(huán)節(jié)管控，避免出現(xiàn)產(chǎn)品帶介導(dǎo)致灰分升高。

（四）含雜量

商品煤雜物是指煤炭在生產(chǎn)、加工、堆存、流通等過程中混入的雜質(zhì)。商品煤含雜量也是重要的煤質(zhì)指標(biāo)，必須加強(qiáng)控制，減少對下游用戶的影響。一是源頭治理，加強(qiáng)井下采掘雜物管理，減少雜物、鐵器等進(jìn)入煤流中；二是加強(qiáng)人工揀矸除雜力度；三是在分選設(shè)備上游轉(zhuǎn)載設(shè)備、脫介篩下料溜槽處及產(chǎn)品入倉前轉(zhuǎn)載設(shè)備加裝攔雜網(wǎng)、鉤、板，必要時在重點(diǎn)設(shè)備處增設(shè)揀雜人員；三是在各崗位設(shè)置垃圾桶，生活垃圾丟棄在各崗位垃圾桶中，嚴(yán)禁混入煤流；四是檢修完畢后，檢修廢料必須做到“工完料盡”，嚴(yán)禁將工具、螺絲、焊條、電纜線或其他緊固件、易損件混入煤流中。

四、建議

目前，我國大部分動力煤選煤廠均采用濕法選煤工藝。隨著干法選煤技術(shù)的不斷發(fā)展和日趨完善，筆者認(rèn)為，因干選工藝不用水，對于動力煤來說，一是解決了煤泥的問題；二是規(guī)避了水分對發(fā)熱量的影響；三是簡化了分選工藝和設(shè)備。對于有末煤入洗工藝的動力煤選煤廠，可以進(jìn)行干選工藝改造，產(chǎn)品質(zhì)量能夠得到進(jìn)一步的穩(wěn)定和提升。

五、結(jié)語

質(zhì)量是企業(yè)的生命，是企業(yè)樹立品牌的前提，是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要條件。對于煤炭洗選加工企業(yè)來說，隨著我國煤炭洗選技術(shù)的迅猛發(fā)展，煤質(zhì)管控任重道遠(yuǎn)。因此，企業(yè)要從培訓(xùn)、質(zhì)量責(zé)任制、考核等方面入手，在生產(chǎn)運(yùn)營過程中實(shí)施全面質(zhì)量管理，通過引進(jìn)新工藝、新裝備、新技術(shù)，進(jìn)一步挖潛工藝，提升操作，不斷探索和實(shí)踐，提高產(chǎn)品質(zhì)量。