我国煤炭干法分选装备技术现状

煤炭是我国的重要战略资源,随着不断的开发利用,优质资源逐渐减少,煤炭分选提质势在必行。湿法选煤用水量大、成本高,尤其是在干旱缺水地区难以实施,而干法选煤则可弥补湿法选煤的不足。为进一步加深业界人士对干法选煤技术的认识、推动煤炭资源清洁高效利用的进一步发展,文章从风力分选、复合式干法分选、干法重介质流化床分选、智能干法分选等当前主流干选装备的原理、研究现状、应用情况等多个方面进行了详细介绍,并对各技术的特点进行了简要归纳。分析认为:风力分选和复合式干法分选适用于易选煤、极易选煤,但分选效率偏低;干法重介质流化床分选精度较高,但入料上限低,且分选时易出现布风用多孔板堵塞问题;智能干选机入料上限高,可代替人工手选,但其入料下限较高,否则会影响分选精度;各干选技术对细粒进行分选时,对入料外在水分均有较高要求,否则进料黏度增大、细粒煤和矸石相互粘连,容易结块并堵塞设备,进而影响生产。文章提出:未来干法选煤技术应进一步提升对物料水分的适应性;同时可组合应用多种干法分选设备,实现全粒级干法分选。

全粒径干法分选黑岱沟露天煤矿脏杂煤的应用研究

为解决黑岱沟露天煤矿脏杂煤资源浪费的问题,对脏杂煤干选方案进行了总体设计、半工业性试验研究和经济效益分析,结果表明:利用IDS智能干选机分选50~200 mm块煤和ZM矿物高效分离机分选0~50 mm混煤的全粒径干法分选工艺,精煤产率达到60.81%,低位发热量提升48.65%,满足动力煤用户需求,实现了脏杂煤资源的回收利用,并显著提高企业综合效益。

新型动力煤块煤智能干法分选技术

为解决湿法排矸存在的水资源消耗量大、精煤水分高、煤泥水处理系统负荷大、原煤易泥化时煤泥产量大等问题,设计了一种基于PLC可编程控制系统和图像智能识别系统的动力煤块煤智能干法分选系统。介绍了该系统的工作原理、系统构成,探讨了分选工艺适用性及存在问题,并展开了分选试验。试验结果表明,对于粒度在25~150 mm之间的原煤分选可实现完全干法分选,精煤灰分为12.99%,矸石灰分为81.26%;精煤产率86.30%,矸石产率13.70%;理论分选密度为1.81 g/cm^(3)时,总错配物为2.01%,精煤中带矸0.95%,矸石中带精煤1.06%;等误密度为1.80 g/cm^(3)时,总错配物1.75%,总体分选效果较好。

废弃煤矸石中黄铁矿嵌布特征与干法分选富集研究

我国煤矸石产量巨大,累计堆存量100亿t以上,造成了严重环境污染与资源浪费。鄂尔多斯地区煤矸石中富含黄铁矿,硫分高,开展干法分选富集黄铁矿研究对促进废弃煤矸石变废为宝具有重要意义。本文对鄂尔多斯地区煤矸石进行煤质分析与分选研究,阐明黄铁矿嵌布特征,确定了最佳分选粒度与工艺,为煤矸石资源化加工利用提供了有效途径。

风力对振动螺旋干法分选机分选效果的影响

为了研究风力因素对振动螺旋干法分选机的床面不同区域物料分选效果的影响,将其风室改良成内、中、外3个风室分别单独供风,各风室均选用独立闸门控制风力大小及风室开度大小。研究结果表明:风力完善了物料的分层过程,提高了分层效果,尤其解决了细粒级煤的离析现象。

煤炭干法分选的发展与挑战

煤炭作为一种不可再生的国家型战略资源,依然是全球最重要的基础能源之一。低品质煤潜在储量可观,已成为实现我国能源保障不可或缺的能源资源。选煤是实现煤炭高效、洁净利用的源头技术,传统的湿法选煤技术严重依赖水资源,干法选煤技术因其不用水、成本低、无污染等特点,为煤炭资源的清洁高效分选提质和煤炭工业转型发展提供了有效方法。详细分析了风力分选、复合式干法分选、光电分选、重介干法分选技术的工作原理、研究现状和工业应用进展,并对国内外煤炭干法分选技术的进展进行梳理。在理解分选技术进展的基础上,指出了现有干法分选技术入料粒级窄、水分要求高、智能化程度不高等局限性,对煤炭干法分选技术发展的趋势进行展望,指出了下一步研究重点,包括突破细粒煤分选的理论瓶颈,实现全粒级煤炭的干法分选、开发高效的煤炭分选与干燥协同技术,破解原煤水分限制的难题、加快干法精选技术攻关,降低炼焦煤等高品质煤的加工成本、开展分选机放大的理论研究,实现分选设备的持续大型化及煤系共伴生矿物、煤系固废资源化利用等,为干法选煤技术的研究提供借鉴。

褐煤空气重介质流化床干法分选与干燥一体化研究

为实现褐煤的有效分选和初步干燥,利用新型空气重介质流化床干法分选与干燥一体化装置对含表面水褐煤进行了分选研究,同时考察了分选过程中褐煤表面水的脱除和加重质的粘附行为。结果表明:新型空气重介质流化床干法分选与干燥一体化装置对含表面水褐煤具有良好的分选效果,并能在温和条件下实现对表面水的有效脱除。当分选时间为2 min、干燥温度为85℃时,较难选低阶褐煤的可能偏差Ep为0.051 g/cm3,表面水脱除率大于80%,脱介前褐煤粘附加重质率仅为0.26%。

新型干法分选机分选过程影响因素分析

设计了一种新型空气重介质流化床,利用振动反倾角工作面替代刮板排出矸石。采用正交法对影响新型干法分选机分选和输送效果的主要因素进行了实验研究和方差分析,结果表明:风量和振动频率对分选效果有高度显著的影响,风量、振动频率以及实验时间对输送效率都有高度显著的影响,风量Q=160 m3/h、振动频率f=16.6 Hz、实验时间T=40 s时,可能偏差Ep=0.055 g/cm3、输送效率90%,取得了理想的分选和输送效果。

振动流化床流化特性与细粒煤干法分选

将振动能量引入气固分选流化床,形成振动分选流化床,将煤粉和磁铁矿粉混合作为二元复合加重质,利用微差压传感器在线采集床层压力信号,并采用信号时频分析方法将信号进行划尺度分解,从微观角度分析振动流化床分选过程中的流化行为特性,研究振动能量对分选流化床流化质量的作用,并利用床层压力信号能量量化研究压力波动与不同流化现象的响应;基于对6~1 mm细粒煤分选试验结果的研究,结合床层中气泡行为的演变规律,提出了细粒煤分选效果的颗粒混合熵评价方法,研究了6~1 mm细粒煤在振动流化床中的分选特性及气泡运动行为对细粒煤离析分层效果的影响。结果表明,气泡引起压降信号的能量随着气速的增加,呈先增加后降低的趋势,随着振幅和频率的增加,气泡引起的压降信号能量逐渐增大,但床层压降信号的总能量随着气速、振动频率和振幅的增大逐渐增加。此外,通过对精煤和矸石组分的颗粒混合熵判定2组分的离析程度发现,随气速的增大,颗粒混合熵的变化趋势先降低后升高,随着振动频率和振幅的增加,精煤和矸石的颗粒混合熵逐渐增大,且在振幅A=2 mm,频率f=20 Hz,流化气速v=12 cm/s条件下,床层压力波动的能量和颗粒混合熵最低,床层压降波动平稳,床层密度分布均匀,对6~1 mm细粒煤具有最佳分选效果,其分选精度E值为0.095 g/cm^(3),精煤灰分为9.59%。

煤炭干法分选技术应用与展望

梳理了干法分选技术的研究进展,指出了目前干法分选技术的瓶颈,展望了未来干法分选研究的发展趋势与重点,为干法选煤技术的研究提供相关借鉴。

潮湿褐煤干法分选实验研究

为提高空气重介质流化床对入料煤水分的适应性，以热气代替常温空气改善流化床对褐煤的分选效果。采用可能偏差 E p为评价指标，研究了热态空气重介质流化床的干燥温度、干燥时间和风量对褐煤分选效果的影响。结果表明：干燥温度为30~50℃时，干燥温度越高，Ep越低；干燥时间为1~5 min 时，干燥时间越长，Ep越低，超过3 min 后，Ep降低缓慢；风量为8~12 m3/ h 时，风量增大，Ep先降低后升高。煤样表面水分越高，干燥温度、干燥时间和风量变化对 E p影响越显著。表面水分1％的褐煤，干燥温度50℃、干燥时间5 min、风量10 m3/ h 时，褐煤分选效果最好，Ep 可达到0.022 g / cm3。实验证明热态空气重介质流化床可用于分选潮湿褐煤。

煤粉粒级对空气重介质流化床干法分选影响研究

为降低煤粉对空气重介质流化床干法分选过程的影响,以粉煤分层占比、床层压降波动、可能偏差Ep值为考察指标,研究了粉煤粒级变化对其在流化床中分布、流化、分选行为的影响。结果表明:煤粉在流化床床层中分布并不均匀,总体呈现上层偏多,中、下层偏少的趋势。

细粒煤炭磁稳定流化床干法分选技术的研究

介绍一种适合于细粒煤炭 (6～ 0 .5 mm)干法分选的磁稳定流化床干法分选新技术 .磁稳定流化床是在含有磁性介质的流化床中沿气流方向施加一均匀稳定的外加磁场 ,使聚式流化床散式化 ,气泡变小或消失 ,可有效地消除普通流化床中存在的分选后物料返混现象 ,因此 ,可以提高分选效率 .这里将讨论磁性介质 (磁珠 )的性质及其流化特性、磁场抑制气泡产生和消泡的机理。

南非煤有害微量元素干法分选中的迁移特性

论文以南非煤的空气重介质流化床干法分选产物为研究对象,对其在干法分选中有害微量元素的迁移特性进行了探索,分析了这些元素在不同粒级产品中的分配情况,从而研究了干法分选对煤中有害微量元素的脱除效果。实验结果表明,对南非煤进行干法分选可以有效地脱除其中的有害微量元素,其中Cr、Cu的脱除率超过50%,As、Mn的脱除率接近50%,Co的脱除率高达39%。空气重介质流化床干法分选可以作为南非煤的一种经济、高效的煤中有害微量元素燃前控污手段。

干法分选设备在淮北矿业集团的应用

随原煤矸石量的不断增加,提出采用先进的干法分选设备对矿区原煤进行选前排矸处理,以有效缓解生产和环保等压力,降低洗选加工成本,提高设备自动化水平。以淮北矿区原煤为研究对象,详细剖析了FGX复合式干选机、ZM矿物高效分离机和TDS智能干选机三种先进干法分选设备在淮北矿业集团原煤排矸的实际效果,并对比分析了三种设备的技术优势及存在问题。现场工业应用和中试结果表明,FGX复合式干选机最佳分选粒级是50~6 mm,且适用于选前预排矸或降灰幅度不大的动力煤分选;TDS智能干选机入料范围为300~25 mm,可用于替代手选;ZM矿物高效分离机入料范围为100~0 mm,可用于发热量提高幅度不超过6.28 MJ/kg动力煤分选,且对块煤的分选效率要高于末煤。

振动逆流干法分选煤炭的探索

介绍了振动逆流干法分选机的分选原理,以及应用振动逆流干法分选机进行煤炭分选的试验研究。实验表明该分选机Ep值为0.14,I值为0.09,其排矸效果良好,值得推广应用。

振动逆流干法分选机的试验研究

阐述了振动逆流干法分选机的工作原理,并应用该分选机对鹤壁煤进行了分选试验研究。研究结果表明:风量、筛面倾角、振动频率及振幅等因素对分选过程均可产生显著影响。

水分对流态化干法分选过程的影响研究

为提高流态化干法选煤对于潮湿煤炭分选的适应性,分析了煤炭表面水对于加重质的粘附行为,明确了煤炭表面水、加重质水分对流态化干法分选效果的影响,并采用流态化分选和分选干燥一体化的方式进行对比试验。结果表明:流态化干法分选干燥一体化方式可以对潮湿煤炭进行有效分选,在干燥温度50℃,分选时间2min,风量8m3/h的条件下分选较难选煤,表面水脱除率大于91.5%,可能偏差E值小于0.062g/cm3;随着煤炭表面水和加重质水分升高,可能偏差E值增大,分选效果变差,且加重质水分增加,床层压降波动幅度加大,起始流化速度增大。随粘附时间的增加,加重质粘附率先急剧增大,后增速减缓并达到最大,最后逐渐降低。

采用干法分选技术对宁东矿区动力煤选煤厂分选工艺进行优化改造的探讨

分析了宁东矿区煤质特点及采用湿法分选的弊端,阐述了干法分选技术特点及其对易泥化煤分选的适用性。以宁东矿区一座有代表性的选煤厂分选工艺为例,通过模拟计算以及半工业性试验,分析探讨了采用干法分选技术对该厂分选工艺进行优化改造的可行性,提出了一种干湿结合分选工艺,为宁东矿区及其他地区低阶煤、易泥化煤选煤厂的工艺改造和升级提供了方法和途径。

干法分选机专用刮板输送机受力分析及功率计算

通过对空气重介流化床干法分选机专用刮板输送机的受力分析，建立了其功耗的计算式，为合理选择拖动电机提供了理论依据。