动力煤选煤厂煤泥梯级提质及无量化研究

为了适应煤泥减量化的需求,以淮北桃园选煤厂动力煤为研究对象,基于煤泥粒度、密度和矿物组成分析,提出了三阶段煤泥减量化的技术路线,确定了粗煤泥重选和尾煤泥深度浮选的梯级降灰提质以及细煤泥新型压滤机降水提质方案。研究结果表明:粗煤泥分别采用干扰床分选机和螺旋分选机进行分选试验,以螺旋分选粗精煤产率更高,产率为88.82%,灰分为23.05%;尾煤泥采用一次浮选回收,当药剂用量为0.45kg/t,入料浓度为90g/L时,精煤产率为41.31%,灰分为15.74%,发热量可提高到20.97MJ/kg。经过粗煤泥分选、尾煤泥浮选以及细煤泥脱水,粗精煤和精煤泥的发热量分别提高了23.50%,65.30%,煤泥经降水后可全部回掺,其掺混后商品煤发热量为21.32MJ/kg,实现了动力煤选煤厂的煤泥无量化。

吕家坨选煤厂粗煤泥分选回收工艺改造

阐述了吕家坨选煤厂为解决原有粗煤泥分选与回收系统分选效果差、回收效率低的问题,采用超级煤泥重介质旋流器+两段弧形筛+煤泥离心机回收工艺,对原有粗煤泥分选系统进行技术改造。改造后超级煤泥重介质旋流器对0.25~0.10 mm粒级分选可能偏差E pm低至0.087 kg/L,分选下限低至0.10 mm,两段精煤泥弧形筛筛分效率高达80.55%,增加精煤产率约0.6%,每年可给选煤厂增加税前利润3600万元。

S-FHMC710型煤泥重介质旋流器在吕家坨选煤厂的应用

吕家坨矿选煤厂为了解决粗煤泥分选效果差的问题,采用S-FHMC710型超级煤泥重介质旋流器分选粗煤泥,并通过工业性试验对超级煤泥重介质旋流器进行工艺性能进行检测。试验结果表明:大于0.5 mm粒级可能偏差0.050 kg/L,数量效率99.64%;0.50~0.25 mm粒级可能偏差0.060 kg/L,数量效率98.76%;0.25~0.10 mm粒级可能偏差0.087 kg/L,数量效率96.99%,有效分选下限达到0.10 mm。该超级煤泥重介质旋流器应用效果良好,对于提高精煤质量、产率和选煤厂经济效益具有显著的效果。

旋流微泡浮选柱处理难浮煤泥的研究现状

旋流微泡浮选柱气泡尺寸小、泡沫二次富集作用强,在微细煤泥浮选时比传统浮选设备具有更好的分选效果。但对于其他难浮煤泥,如固体浓度高、粒度组成宽的浮选入料,尤其是很多配煤入选的选煤厂出现煤质波动时,旋流微泡浮选柱的浮选效果并不理想,这些问题限制了旋流微泡浮选柱的应用。因此,综述了旋流微泡浮选柱结构改进方面的研究进展,分析了不同结构的旋流微泡浮选柱针对三种难浮煤泥(微细煤泥、高浓度煤泥和宽粒级煤泥)的分选效果,并针对不同难浮煤泥提出了结构优化措施,以指导旋流微泡浮选柱有效分选多变的浮选入料。

太阳能干化煤泥实验研究

针对煤泥热值低、干化成本高且污染严重等问题,利用太阳能为热源,进行了煤泥干化实验研究,考察了太阳光辐照度、煤泥层厚度等因素对煤泥干化效果的影响;探究了煤泥层厚度、太阳光辐照度对干化室内温度的影响规律。研究结果表明:太阳光辐照度为500 W/m^(2)即能达到理想的干化效果;提高煤泥层厚度对煤泥的干化有利。

煤泥基充填材料流动性与强度特性试验研究

为研究煤泥基充填材料的流动与强度特性,运用正交试验设计了以煤泥、高水、水泥、粉煤灰为组合的胶结充填材料,采用极差、方差分析及多元回归分析等方法,研究了煤泥水百分浓度(A)、高水添加比例(B)、水泥添加比例(C)、粉煤灰添加比例(D)等4个关键因素对充填材料的初凝时间、扩散度及抗压强度、抗剪强度的影响机制。试验结果表明:①煤泥基充填材料的初凝时间为52~67 min,扩散度为42.0~76.5 cm,抗压强度为0.076~0.247 MPa,抗剪强度为0.033~0.139 MPa。对于初凝时间,影响显著性有B>C>A>D;对于扩散度,有A>D>B>C;对于抗压强度,有D>C>A>B;对于抗剪强度,有C>D>A>B。②拟合出了A、B、C、D与流动性指标及强度指标的数学关系式,初凝时间与A、B成二次函数关系、与C、D均呈指数关系;扩散度与A、B、C均呈指数关系,与D呈三角函数关系;抗压强度与A、D均呈指数关系,与B、C呈二次多项式关系;抗剪强度与A、B呈二次多项式关系、与C、D均呈指数关系;在A、B、C、D等4个因素与4个参数独立拟合方程的基础上,建立4因素共同影响下煤泥基充填材料流动性及强度特性参数预计模型,并进行了验证。

煤泥深度浮选脱灰提质增值化利用试验研究

炼焦煤煤泥经深度脱灰提质后的高品质精煤产品可作为1种优质的炼焦原料,从而有效实现对炼焦煤煤泥的增值化利用。拟以内蒙古某洗煤厂的炼焦煤煤泥为试验对象并进行浮选试验研究,探究不同磨矿细度、捕收剂和抑制剂对浮选试验结果的影响规律,以期优化浮选流程结构。结果表明,控制磨矿细度为<0.074 mm占97.12%,以M231作为捕收剂、D8211作为抑制剂,采用带有精扫选的“一粗-一扫-三精”浮选试验流程,针对煤泥特点与性质进行全流程闭路浮选试验而得到精煤和尾煤产品,其精煤灰分在12%以内,尾煤灰分在82%以上。精煤产品达到炼焦原料的要求,尾煤可以用作建材原料,可实现炼焦煤煤泥深度脱灰提质的增值化利用与高效回收。

基于数据生命周期的煤泥浮选智能控制技术研究进展

随着国家政策和新一代人工智能技术的持续牵引,矿山智能化研究取得突破,其中,选煤厂智能化建设受到高度关注,煤泥浮选智能控制技术一直是阻碍选煤厂智能化建设的关键瓶颈之一。以煤泥浮选数据生命周期为主线,从浮选精煤/尾煤灰分在线预测、浮选药剂智能添加和煤泥浮选系统智能决策3个角度综述了煤泥浮选智能控制技术的研究进展,并展望未来煤泥浮选智能控制技术发展趋势。浮选精煤灰分在线预测困难重重,单一视觉特征信息并不可靠,尾矿灰分的预测技术相对更加成熟可靠;浮选药剂添加量受多个过程变量同时制约,模型性能在整个工况区间的自适应性和泛化能力还需进一步提升;当前浮选工业系统智能控制技术的进一步发展严重受限于浮选精煤/尾煤灰分等指标的预测精度、传感器检测精度、药剂添加精度等因素。浮选过程数据集维度更高,难以建立可靠的知识库,以深度学习为代表的新一代人工智能技术能适应这类数据结构。此外,已有浮选监测系统只针对特定矿物,唯一性较高。未来浮选智能控制系统应集中攻克指标预测、传感器检测精度等方面限制,建立多煤种、模板化的煤泥浮选智能控制资料大数据集和大模型。

水合阳离子对煤泥矿物颗粒表面水化的影响机理

为探索水合阳离子对煤泥矿物颗粒表面水化的微观影响机理,以煤泥中主要矿物高岭石和石英为研究对象,依据煤泥水溶液环境构建了[Na(H_(2)O)_(5)]+及[Ca(H_(2)O)_(8)]^(2+)两种煤泥水中常见的水合阳离子构型,并采用密度泛函理论对这2种水合阳离子在高岭石(001)面、(001)面和α-石英(001)面的单一吸附及与水分子间的竞争吸附进行了模拟计算。模拟结果表明,单一水合阳离子在3种表面的吸附能均比水分子的吸附能低出50%以上,其在矿物表面的吸附稳定性顺序为:α-石英(001)面>高岭石(001)面>高岭石(001)面;在竞争吸附作用下,竞争稳定构型的吸附能比单一水合阳离子在高岭石、石英表面上的吸附能低出34%~57%,其中2种吸附条件下[Ca(H_(2)O)_(8)]^(2+)构型均比[Na(H_(2)O)_(5)]+构型更稳定。水合阳离子在3种表面上单一吸附时,与表面形成强氢键作用,比水分子与高岭石、石英表面间的氢键作用更强,2种水合阳离子在矿物表面的氢键强弱顺序均为:高岭石(001)面>α-石英(001)面>高岭石(001)面;在竞争吸附作用下,[Na(H_(2)O)_(5)]+与矿物表面间的氢键作用增强,[Ca(H_(2)O)_(8)]^(2+)与矿物表面间的氢键作用减小;由于氢键作用不能完全对应吸附能的变化,经分析可知,吸附构型中存在静电作用,水合阳离子单一吸附构型中的静电作用比水分子吸附时更强,而在竞争吸附作用下,水合阳离子与矿物表面间静电作用增强,同时[Ca(H_(2)O)_(8)]^(2+)比[Na(H_(2)O)_(5)]+与对应矿物表面间的静电作用更强。由于水合阳离子在高岭石、石英表面的强吸附作用,导致煤泥颗粒脱水更加困难,同时可能增加颗粒间的水化斥力,从而导致颗粒在煤泥水中分散更稳定。

河南矿区高灰细泥煤泥水的絮凝沉降试验研究

目的随着采煤机械化程度的提高和重介质选煤工艺普及,入选浮煤泥中高灰细泥的含量逐渐增加。高灰细泥是影响煤泥水沉降效率的最直接因素,对煤泥水中的高灰细泥进行处理,直接关系着煤炭资源生产和水资源利用。针对河南矿区煤泥水具有高灰细泥的特性,方法通过设计正交试验测试不同种类的絮凝剂和搅拌速度对煤泥水的沉降率的影响及其之间的相互作用的效果,提高煤泥水沉降效率。结果结果表明:六偏磷酸钠与聚丙烯酰胺的分散性能及絮凝性能更优,搅拌速度、六偏磷酸钠用量、聚丙烯酰胺用量对高灰细泥煤泥水沉降率的影响程度依次减小,搅拌速度和聚丙烯酰胺用量之间的相互关系对沉降率影响最为显著;当六偏磷酸钠用量40.08 mg/L、聚丙烯酰胺用量5.75 mg/L、搅拌速度411.12 r/min,沉降率可达95.5%,沉降率提高的原因在于高灰细泥絮凝过程中絮团成球明显,絮凝剂的桥接作用可以使分散颗粒聚团并发展为球形,长条不规则颗粒明显减少,颗粒群粒形的改变有助于煤泥水的沉降,在一定搅拌速度下粒形保持较为规整,可增加沉降概率,使煤泥水得以有效沉降。结论通过改善煤泥水中颗粒的粒度粒形特性,可以有效提高河南矿区高灰细泥煤泥水的沉降效率。研究结果可为处理高灰细泥煤泥水提供理论支持和实践参考。

微乳液的制备及煤泥浮选应用研究

采取Schulman法制备煤油微乳液,从不同表面活性剂、亲水亲油平衡值(HLB值)、助表面活性剂中筛选最佳组分以确定煤油微乳液的体系组成。利用煤油/Tween 80-Span 80/正丁醇/水微乳液作为浮选捕收剂,对陕西南梁煤矿煤泥进行了系列浮选实验对比研究,结果表明,Span 80-Tween 80为复合乳化剂,正丁醇为助乳化剂,油水比为4∶1,HLB为9时,所制备的微乳液性能最稳定;制备微乳液为油包水型(W/O),整体粒径大小分布在10~100 nm,并且低含量状态下可以降低水的表面张力,从而实现良好的浮选效果。与煤油相比,在精煤灰分基本保持不变的情况下,精煤产率提高至65.12%,可燃体回收率达到94.78%,浮选完善指标达到72.45%,为选煤厂提高精煤产率,降低药剂消耗提供了思路。

智能化新技术在煤泥水处理中的应用现状

如何高效处理煤泥水是选煤厂的难点,将智能化新技术引入关键参数监测、药剂添加控制及设备故障检测中可更精准、高效地解决煤泥水澄清问题。从传统煤泥水处理系统存在的问题出发,综述了智能化技术在工艺参数监测和设备及故障检测中的应用;重点阐述了煤泥水处理智能加药控制技术的现状;指出了煤泥水处理智能化的发展趋势,为实现煤泥水智能化处理提供参考。

焦作矿区煤泥超高压压滤脱水系统的优化与应用

为解决焦作矿区煤泥产量大、水分高、热值低、销售难等问题,焦作煤业(集团)有限责任公司以中马村矿选煤厂为试点,先后在该矿区建设了14套煤泥超高压压滤系统。文章介绍了超高压压滤的工艺、主要设备选型及布置方案,并通过对压滤入料粒度组成、入料浓度、给料压力、压榨压力等参数的分析及优化,确定了最佳压滤操作参数。参数分析结果表明:压滤入料中>0.5 mm粒级物料易堵塞入料软管或聚集在滤板凸台区域而损坏滤布,应尽量减少;压滤上料时间随着入料浓度、给料压力的增加而减少,二者最佳值分别550 g/L和1.1 MPa;压滤煤泥水分随压榨压力的增大而减小,各矿压榨压力最佳值不同,可根据生产需要加以调整。影响因素优化后生产实践表明:煤泥超高压压滤系统运行稳定,自动化和智能化水平高;压滤周期显著降低至70 min左右,有效提高了生产效率;煤泥水分则可降至14.5%左右,发热量平均提高约2.84 MJ/kg,降水提质效果良好;煤泥经破碎后能够直接销售或掺配至电煤销售,每年可新增经济效益7740.82万元,实现了煤泥无量化生产,经济效益及社会效益均较为显著。

双鹤选煤厂煤泥分选系统的优化改造实践

为解决原粗煤泥回收用高频筛筛下“跑粗”,致使浮选入料粒度超限,以及浮选环节处理能力不足、分选效果差而限制系统整体入选能力等诸多煤泥分选系统问题,双鹤选煤厂基于生产问题的分析,采用增设粗煤泥分选环节和增设浮选机的方式进行了技改。技改结果表明:干扰床分选效果良好,数量效率达98%,其溢流采用高频振动叠层细筛,脱泥脱水效果好,使粗精煤泥灰分较改造前降低了0.23个百分点,水分也有所下降;浮选入料中>0.25mm粒级物料大大减少,相应地浮选尾矿灰分升高至67%左右,相较改造前提升约27个百分点,效果显著;同时,选煤厂综合精煤产率由75.40%增加至78.57%,原煤年处理量由0.4Mt提升至1.20Mt,满负荷生产年精煤可增产0.64Mt左右,经济效益显著。

低阶煤泥资源化综利用方案研究

我国低阶煤储量巨大,低阶煤泥的高效综合利用对保障我国煤炭工业的健康发展、提高能源利用率意义重大。为探索一条低阶煤泥高效综合利用途径,以小保当选煤厂低阶煤泥为研究对象,结合周边市场产品需求,基于煤泥筛分、浮沉及浮选试验结果,通过研究尾煤制砖混合料的化学成分与物理性能并进行模拟成型、干燥与焙烧试验,以及优化精煤制粉工艺,最终确定小保当选煤厂低阶煤泥资源化综合利用方案:低阶煤泥先经浮选得到浮选尾煤和浮选精煤,其中浮选尾煤利用自身热值烧结制砖,制砖余热经回收、转化成为热蒸汽和高温烟气,对外提供热源;浮选精煤利用制砖余热进一步干燥,研磨制成清洁能源精煤粉。研究表明:小保当选煤厂低阶煤泥通过二次浮选工艺可同时实现浮选尾煤灰分≥75%和浮选精煤灰分≤8%,满足后续制砖和制粉的要求;制砖方案可满足制砖对原料的需求,且可实现余热再利用;经过制粉工艺优化可得到合格煤粉产品(粒度<0.075mm,水分≤8%);方案总投资15380.79万元,纯利润5326.10万元/a,静态回收期为2.89a。通过试验研究、制粉工艺优化、投资估算与经济效益分析可知,该综合利用方案在技术、经济上可行,能够实现所有物料和余热资源化综合利用。

新型压滤煤泥缓卸系统研究

阐述了细煤泥的特性,压滤煤泥短时间内集中混入煤炭产品,容易造成产品质量不均匀、局部水分高、灰分高、黏性大,入仓储存后容易出现粘结、卸料不畅等问题。介绍了一种用于压滤机下细颗粒的新型压滤煤泥缓卸系统,其核心设备由自破拱料仓和压滤煤泥连续给料装置两部分组成,可实现对压滤煤泥的储存及缓冲,并通过连续给料装置将瞬时量消减为平均量缓慢给出,避免因短时间集中输送煤泥带来的产品质量不均匀问题。

瑞盛选煤厂煤泥水系统问题分析及改进措施

针对瑞盛选煤厂生产过程中出现的粗煤泥分选效果差、粗煤泥泵电机超负荷及煤泥离心机产品水分高等问题,通过综合分析,找出问题出现的原因,并实施了调整浓缩旋流器底流循环水加入量、减少煤泥量、更换底流口等改进措施,实现了选煤厂正常运转。

鲍店选煤厂煤泥减量生产实践

煤泥作为煤炭洗选生产过程中的一种副产品,对选煤厂的洗水平衡和经济效益有着重要影响,因此如何有效减少入洗原煤中的煤泥含量、降低洗选过程尾煤泥的产率和产量已成为选煤厂技术升级的重要课题。鲍店选煤厂通过分析煤泥的来源、特性及其对洗选生产的影响,从源头管理、过程管控、末端回收三方面开展煤泥减量工作,最终实现了降低煤泥产率、减少煤泥产量、提高洗选效益的工作目标。

五矿选煤厂“2+2”煤泥分选工艺的应用研究

为了改善原煤泥浮选过程中存在的处理能力低、能耗大、精煤水分含量偏高、灰分含量降低困难以及由此带来的生产、经济效益下降的问题,阳泉五矿采取了核心工艺改造技术,采用“2+2”模式煤泥水处理加工工艺,即精煤泥两段脱水回收,尾煤泥两段浓缩、两段回收的煤泥水处理流程。主要介绍了五矿选煤厂“2+2”模式煤泥水处理流程及主要设备,剖析了流程特点及各作业的主要作用。实际应用表明,采用“2+2”模式煤泥水处理工艺后,煤泥水处理效果显著,为实际生产中遇到类似问题提供了解决办法。

选煤厂煤泥压滤自动控制系统优化与改造

结合长期工作经验和模糊控制理论发展的最新成果,根据选煤厂实际煤泥压滤系统运行工况,采用PLC控制系统、上位机组态监控系统对原有煤泥压滤系统进行改进,完成了系统的设计与应用。通过系统数据分析,改进后的煤泥滤饼中的含水量控制在10%左右,缩短了工艺循环时间,提高了煤泥滤饼的质量和煤泥压滤工作的效率。