CN103386355B - 一种中煤的高压辊选择性粉碎和分选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种中煤的高压辊选择性粉碎和分选方法，属于矿物加工技术领域。按以下步骤进行：①将原煤破碎到适合于后续选煤设备的入选粒度上限以下，进行脱泥，脱泥后的原煤进入重选设备，获得精煤Ⅰ、中煤Ⅰ和矸石Ⅰ；②将中煤Ⅰ破碎到适合于高压辊磨机的粉碎粒度上限以下，进行高压辊磨超细碎，超细碎后的产品进行脱泥，脱泥后的产品进入重选设备，获得精煤Ⅱ、中煤Ⅱ和矸石Ⅱ，中煤Ⅱ返回到高压辊磨机与中煤Ⅰ合并到一起进行粉碎和分选；③煤泥水经浓缩、调浆后进行浮选，得到浮选精煤和浮选尾煤。本发明方法与中煤传统破碎工艺相比，产品解离程度高，后续重选效果好，可以提高精煤产率，使煤炭资源得到充分、合理的回收和利用，减少资源浪费。
Description
技术领域
本发明涉及洗选中煤的加工技术，特别涉及一种中煤的高压辊选择性粉碎和分选方法。
背景技术
煤炭是我国分布最广，储量最多的能源资源，在我国的国民经济和社会发展中占有极其重要的地位。虽然我国有着丰富的煤炭资源，但是煤炭种类及其数量分布极不平衡，而且肥煤、焦煤、瘦煤等主要炼焦煤种稀缺。据统计，除褐煤占探明储量的12.7%以外，在硬煤中，低变质烟煤所占比例为总量的42.4%，贫煤和无烟煤占17.3%。中变质烟煤的数量较少，只占27.6%，而且大多为气煤，占中变质烟煤的46.9%。肥煤、焦煤、瘦煤较少，分别占中变质烟煤的13.6%，24.3%和15.1%。目前，我国主焦煤选煤厂的中煤几乎全部用作燃料，这无疑是对我国稀缺煤种的极大浪费。
同样，动力煤中也含有大量的夹矸煤，洗选后也会产生大量的中煤。当把中煤直接用作燃料时，对锅炉运行不利，除锅炉效率降低之外，还出现温度明显下降和燃烧不稳定，液态排渣恶化等现象，明显地降低锅炉运行的可靠性和经济性，增加重油燃烧量，从而降低了发电效率，增加了发电成本，污染环境，造成了资源的浪费。因此，开发和研究高效的分选方法，实施中煤再选，对我国煤炭资源的合理利用和环境保护具有重要意义。
高压辊磨机是目前国内外选矿领域多碎少磨技术和选择性粉碎技术发展的主流。高压辊磨机是基于料层粉碎原理设计的一种新型粉碎设备，料层粉碎的主要特征为：粉碎工作压力大，使颗粒内部产生裂纹，具有一定的选择性粉碎作用，可以提高产品的解离程度。其它优点可归纳为：处理能力大，最高可达3 400t/h；单位功耗低，比圆锥破碎机、颚式破碎机、棒磨机约低20%~50%；占地面积少、设备作业率高等。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种中煤的高压辊选择性粉碎和分选方法，可以提高粉碎产品的解离程度，提高碎后中煤的可选性，在保证精煤质量的前提下，提高精煤产率，同时实现降低粉碎能耗，达到煤炭资源的高效利用。
本发明一种中煤的高压辊选择性粉碎和分选方法，采用高压辊磨机对洗选中煤进行粉碎，粉碎后的产品进行分选，步骤如下：
（1）将原煤破碎到适合于后续选煤设备的入选粒度上限以下，进入脱泥筛进行脱泥，脱泥后的煤泥水进入煤泥水处理系统，脱泥后的原煤进行重选Ⅰ，得到精煤Ⅰ、中煤Ⅰ和矸石Ⅰ；
（2）中煤Ⅰ破碎到适合于高压辊磨机的粉碎粒度上限以下，进行高压辊磨超细碎，高压辊磨机工作时辊间压力为4~6MPa，辊速为1~3m/min，辊缝为2~30mm，高压辊磨超细碎后的产品应用筛孔为25mm、13mm、6mm或者3mm的筛子进行筛分，筛上物料返回高压辊磨机与新给料合并再进行粉碎，筛下物料进行脱泥，脱泥后的产品进行重选Ⅱ，得到中煤粉碎再选后的精煤Ⅱ、中煤Ⅱ和矸石Ⅱ，中煤Ⅱ返回高压辊磨机与中煤Ⅰ合并到一起再进行粉碎和分选；
（3）脱泥后的煤泥水进入煤泥水处理系统，首先进入浓缩机，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流经调浆预处理后进行浮选，浮选尾煤进入尾煤浓缩机，精煤进入精煤压滤机，压滤产品即为浮选精煤，滤液返回调浆桶；尾煤浓缩机溢流进入循环水池，底流进入尾煤压滤机，尾煤压滤滤液进入循环水池，压滤产品即为尾煤产品。
所述步骤(1)中，后续选煤设备的入选粒度上限为50~200mm。
所述步骤(1)中，原煤破碎设备选择双齿辊式破碎机、颚式破碎机、反击式破碎机或者环锤破碎机。
所述步骤(1)中，重选Ⅰ采用的设备为跳汰分选机、斜轮重介分选机、立轮重介分选机、浅槽重介分选机或者重介旋流器。
所述步骤(2)中，高压辊磨机的粉碎粒度上限为50~100mm。
所述步骤(2)中，中煤Ⅰ经过高压辊粉碎后适合于重选的物料可以返回到重选Ⅰ进行分选，也可以单独进行重选Ⅱ处理。
所述步骤(2)中，重选Ⅱ采用的设备为重介质旋流器、螺旋分选机、TBS干扰床分选机或者逆流分选机。
所述步骤(3)中，煤泥浮选之前可以增设球磨机，提高浮选精煤的质量和产率。
所述步骤(3)中，对于煤泥不适宜浮选的情况，脱泥后的煤泥水进入浓缩机，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流进入压滤机，压滤机滤液进入循环水池，压滤机产品即为煤泥产品。
本发明一种中煤的高压辊选择性粉碎和分选方法，与中煤传统破碎和分选工艺相比，产品解离程度高，后续重选效果好，提高了设备的分选精度，在保证精煤质量的前提下，可以提高精煤产率，降低煤炭运输成本，使煤炭资源得到充分、合理的回收和利用，减少资源浪费。
附图说明
图1是本发明方法的工艺流程示意图；
图2是本发明实施例1、2、4、5的工艺流程图；
图3是本发明实施例3的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
原煤为炼焦煤种，灰分为18.59%，洗煤厂类型为矿井型洗煤厂，处理能力为400万t/a。采用高压辊磨机对中煤进行超细碎后进行分选，工艺步骤如下：
（1）原煤进入筛孔为200mm的筛子，筛上物料采用双齿辊式破碎机破碎后与筛下物料合并到一起，进入筛孔为0.5mm的脱泥筛，煤泥水去浓缩机，脱泥筛筛上物料进入立轮重介分选机，分选出精煤Ⅰ、中煤Ⅰ和矸石Ⅰ，精煤Ⅰ运输到精煤仓，矸石Ⅰ运输到矸石山；
（2）中煤Ⅰ进入筛孔为50mm的筛子，筛上物料采用颚式破碎机破碎后与筛下物料合并到一起进行高压辊磨超细碎，工作时辊间压力为5.0MPa，辊速为1.6m/min，辊缝为6mm；粉碎后的物料进入筛孔为6mm的筛子，筛上物料与高压辊磨机入料合并到一起进行高压辊磨超细碎，筛下物料进入筛孔为0.5mm的脱泥筛，煤泥水去浓缩机，筛上物料进入三产品重介旋流器，分选出精煤Ⅱ、中煤Ⅱ和矸石Ⅱ，精煤Ⅱ运输到精煤仓，矸石Ⅱ运输到矸石山；中煤Ⅱ与中煤Ⅰ合并后进行高压辊磨超细碎，重复步骤（2）的操作；
（3）煤泥水经过浓缩机处理后，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流经调浆预处理后进行浮选，浮选尾煤进入尾煤浓缩机，精煤进入精煤压滤机，压滤产品即为浮选精煤，滤液返回调浆桶；尾煤浓缩机溢流进入循环水池，底流进入尾煤压滤机，尾煤压滤滤液进入循环水池，压滤产品即为浮选尾煤。
精煤Ⅰ的产率为57.54%，灰分为10.41%；中煤Ⅰ的产率为7.46%，灰分为24.00%；矸石Ⅰ的产率为9.89%，灰分为71.91%；精煤Ⅱ的产率为3.52%，灰分为10.12%；矸石Ⅱ的产率为1.23%，灰分为66.26%；浮选精煤的产率为20.70%，灰分为10.00%；浮选尾煤的产率为7.12%，灰分为31.55%。与中煤传统破碎和分选工艺相比，精煤Ⅱ的产率可以提高1.57%。
实施例2
原煤为炼焦煤种，灰分为39.75%，洗煤厂类型为群矿型中心洗煤厂，处理能力为 500 万t/a。采用高压辊磨机对中煤进行超细碎后进行分选，工艺步骤如下：
（1）原煤进入筛孔为50mm的筛子，筛上物料采用双齿辊式破碎机破碎后与筛下物料合并到一起，进入筛孔为0.5mm的脱泥筛，煤泥水去浓缩机，脱泥筛筛上物料进入三产品重介旋流器，分选出精煤Ⅰ、中煤Ⅰ和矸石Ⅰ，精煤Ⅰ运输到精煤仓，矸石Ⅰ运输到矸石山；
（2）中煤Ⅰ进行高压辊磨超细碎，工作时辊间压力为4.0MPa，辊速为2.0m/min，辊缝为3mm；粉碎后的物料进入筛孔为3mm的筛子，筛上物料与高压辊磨机入料合并到一起进行高压辊磨超细碎，筛下物料进入筛孔为0.5mm的脱泥筛，煤泥水去浓缩机，筛上物料进入TBS干扰床分选机Ⅰ，分选出精煤Ⅱ、中煤Ⅱ，中煤Ⅱ进入TBS干扰床分选机Ⅱ，分选出中煤Ⅲ和矸石Ⅱ，精煤Ⅱ运输到精煤仓，矸石Ⅱ运输到矸石山；中煤Ⅲ与中煤Ⅰ合并后进行高压辊磨超细碎，重复步骤（2）的操作；
（3）煤泥水经过浓缩机处理后，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流经调浆预处理后进行浮选，浮选尾煤进入尾煤浓缩机，精煤进入精煤压滤机，压滤产品即为浮选精煤，滤液返回调浆桶；尾煤浓缩机溢流进入循环水池，底流进入尾煤压滤机，尾煤压滤滤液进入循环水池，压滤产品即为浮选尾煤。
精煤Ⅰ的产率为36.64%，灰分为10.11%；中煤Ⅰ的产率为21.89%，灰分为39.05%；矸石Ⅰ的产率为27.72%，灰分为71.79%；精煤Ⅱ的产率为2.62%，灰分为10.98%；矸石Ⅱ的产率为8.52%，灰分为65.88%；浮选精煤的产率为14.06%，灰分为11.00%，浮选尾煤的产率为10.43%，灰分为34.82%。与中煤传统破碎和分选工艺相比，精煤Ⅱ的产率可以提高1.06%。
实施例3
原煤为炼焦煤种，灰分为19.40%，洗煤厂类型为矿井型洗煤厂，处理能力为300万t/a。采用高压辊磨机对中煤进行超细碎后进行分选，工艺步骤如下：
（1）原煤进入筛孔为50mm的筛子，筛上物料采用双齿辊式破碎机破碎后与筛下物料合并到一起进入跳汰分选机，分选出精煤Ⅰ、中煤Ⅰ和矸石Ⅰ，精煤Ⅰ运输到精煤仓，矸石Ⅰ运输到矸石山；
（2）中煤Ⅰ进行高压辊磨超细碎，工作时辊间压力为6.0MPa，辊速为1.0m/min，辊缝为13mm；粉碎后的物料进入筛孔为13mm的筛子，筛上物料与高压辊磨机入料合并到一起进行高压辊磨超细碎，筛下物料进入筛孔为0.5mm的脱泥筛，煤泥水去浓缩机，筛上物料进入螺旋分选机，分选出精煤Ⅱ、中煤Ⅱ和矸石Ⅱ，精煤Ⅱ运输到精煤仓，矸石Ⅱ运输到矸石山；中煤Ⅱ与中煤Ⅰ合并后进行高压辊磨超细碎，重复步骤（2）的操作；
（3）煤泥水经过浓缩机处理后，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流经调浆预处理后进行浮选，浮选尾煤进入尾煤浓缩机，精煤进入精煤压滤机，压滤产品即为浮选精煤，滤液返回调浆桶；尾煤浓缩机溢流进入循环水池，底流进入尾煤压滤机，尾煤压滤滤液进入循环水池，压滤产品即为浮选尾煤。
精煤Ⅰ的产率为57.44%，灰分为9.92%；中煤Ⅰ的产率为10.90%，灰分为21.84%；矸石Ⅰ的产率为12.39%，灰分为63.62%；精煤Ⅱ的产率为2.82%，灰分为9.86%；矸石Ⅱ的产率为1.72%，灰分为62.13%；浮选精煤的产率为16.31%，灰分为10.00%；浮选尾煤的产率为9.32%，灰分为30.49%。与中煤传统破碎和分选工艺相比，精煤Ⅱ的产率可以提高1.38%。
实施例4
原煤为炼焦煤种，灰分为37.99%，洗煤厂类型为矿井型洗煤厂，处理能力为 300 万t/a。采用高压辊磨机对中煤进行超细碎后进行分选，工艺步骤如下：
（1）原煤进入筛孔为50mm的筛子，筛上物料采用双齿辊式破碎机破碎后与筛下物料合并到一起，进入筛孔为0.5mm的脱泥筛，煤泥水去浓缩机，脱泥筛筛上物料进入斜轮重介分选机，分选出精煤Ⅰ、中煤Ⅰ和矸石Ⅰ，精煤Ⅰ运输到精煤仓，矸石Ⅰ运输到矸石山；
（2）中煤Ⅰ进行高压辊磨超细碎，工作时辊间压力为5.0MPa，辊速为3.0m/min，辊缝为3mm；粉碎后的物料进入筛孔为3mm的筛子，筛上物料与高压辊磨机入料合并到一起进行高压辊磨超细碎，筛下物料进入筛孔为0.5mm的脱泥筛，煤泥水去浓缩机，筛上物料进入三产品重介旋流器，分选出精煤Ⅱ、中煤Ⅱ和矸石Ⅱ，精煤Ⅱ运输到精煤仓，矸石Ⅱ运输到矸石山；中煤Ⅱ与中煤Ⅰ合并后进行高压辊磨超细碎，重复步骤（2）的操作；
（3）煤泥水经过浓缩机处理后，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流经调浆预处理后进入球磨机进行磨矿，磨矿后的产品经调浆处理后进行浮选，浮选尾煤进入尾煤浓缩机，精煤进入精煤压滤机，压滤产品即为浮选精煤，滤液返回调浆桶；尾煤浓缩机溢流进入循环水池，底流进入尾煤压滤机，尾煤压滤滤液进入循环水池，压滤产品即为浮选尾煤。
精煤Ⅰ的产率为42.32%，灰分为8.43%；中煤Ⅰ的产率为12.64%，灰分为26.03%；矸石Ⅰ的产率为32.11%，灰分为75.64%；精煤Ⅱ的产率为2.92%，灰分为8.78%；矸石Ⅱ的产率为2.52%，灰分为67.48%；浮选精煤的产率为13.05%，灰分为8.42%，浮选尾煤的产率为7.08%，灰分为34.66%。与中煤传统破碎和分选工艺相比，精煤Ⅱ的产率可以提高1.15%。
实施例5
原煤为动力煤种，灰分26.81%，洗煤厂类型为矿井型洗煤厂，处理能力为1600万t/a。采用高压辊磨机对中煤进行超细碎后进行分选，工艺步骤如下：
（1）原煤进入筛孔为200mm的筛子，筛上物料采用双齿辊式破碎机破碎后与筛下物料合并到一起，进入筛孔为0.5mm的脱泥筛，煤泥水去浓缩机，脱泥筛筛上物料进入三产品重介旋流器，分选出精煤Ⅰ、中煤Ⅰ和矸石Ⅰ，精煤Ⅰ运输到精煤仓，矸石Ⅰ运输到矸石山；
（2）中煤Ⅰ进入筛孔为100mm的筛子，筛上物料采用颚式破碎机破碎后与筛下物料合并到一起进行高压辊磨超细碎，工作时辊间压力为5.5MPa，辊速为2.0m/min，辊缝为25mm；粉碎后的物料进入筛孔为25mm的筛子，筛上物料与高压辊磨机入料合并到一起进行高压辊磨超细碎，筛下物料进入筛孔为0.5mm的脱泥筛，煤泥水去浓缩机，筛上物料进入三产品重介旋流器，分选出精煤Ⅱ、中煤Ⅱ和矸石Ⅱ，精煤Ⅱ运输到精煤仓，矸石Ⅱ运输到矸石山；中煤Ⅱ与中煤Ⅰ合并后进行高压辊磨超细碎，重复步骤（2）的操作；
（3）煤泥水经过浓缩机处理后，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流进入压滤机，压滤滤液进入循环水池，压滤产品即为煤泥产品。
精煤Ⅰ的产率为43.06%，灰分为8.39%；中煤Ⅰ的产率为29.74%，灰分为24.86%；矸石Ⅰ的产率为14.08%，灰分为82.36%；精煤Ⅱ的产率为10.21%，灰分为8.56%；矸石Ⅱ的产率为3.37%，灰分为78.32%；煤泥的产率为29.27%，灰分为27.62%。与中煤传统破碎和分选工艺相比，精煤Ⅱ的产率可以提高2.45%。
Claims (1)
1.一种中煤的高压辊选择性粉碎和分选方法，按照以下步骤进行：
（1）将原煤破碎到适合于后续选煤设备的入选粒度上限以下，进入脱泥筛进行脱泥，脱泥后的煤泥水进入煤泥水处理系统，脱泥后的原煤进行重选Ⅰ，得到精煤Ⅰ、中煤Ⅰ和矸石Ⅰ；其中，后续选煤设备的入选粒度上限为50~200mm；其中原煤破碎设备选择双齿辊式破碎机、颚式破碎机、反击式破碎机或者环锤破碎机；重选Ⅰ采用的设备为跳汰分选机、斜轮重介分选机、立轮重介分选机或浅槽重介分选机；
其特征在于：
（2）中煤Ⅰ破碎到适合于高压辊磨机的粉碎粒度上限以下，进行高压辊磨超细碎，高压辊磨机工作时辊间压力为4~6MPa，辊速为1~3m/min，辊缝为2~30mm，高压辊磨超细碎后的产品应用筛孔为25mm、13mm、6mm或者3mm的筛子进行筛分，筛上物料返回高压辊磨机与新给料合并再进行粉碎，筛下物料进行脱泥，脱泥后的产品进行重选Ⅱ，得到中煤粉碎再选后的精煤Ⅱ、中煤Ⅱ和矸石Ⅱ，中煤Ⅱ返回高压辊磨机与中煤Ⅰ合并到一起再进行粉碎和分选；其中，高压辊磨机的粉碎粒度上限为50~100mm；其中中煤Ⅰ经过高压辊粉碎后适合于重选的物料可以返回到重选Ⅰ进行分选，也可以单独进行重选Ⅱ处理；重选Ⅱ采用的设备为重介质旋流器、螺旋分选机、TBS干扰床分选机或逆流分选机；
（3）脱泥后的煤泥水进入煤泥水处理系统，首先进入浓缩机，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流经调浆预处理后进行浮选，浮选尾煤进入尾煤浓缩机，精煤进入精煤压滤机，压滤产品即为浮选精煤，滤液返回调浆桶；尾煤浓缩机溢流进入循环水池，底流进入尾煤压滤机，尾煤压滤滤液进入循环水池，压滤产品即为尾煤产品。
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