选煤的工艺流程是什么?
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发布时间：2024-04-11 17:01
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时间：2024-05-17 18:42
1.选煤
煤层形成时混入了各种矿物杂质，煤层开采时混入顶底板及夹矸，运输装卸时又混入其他杂质，如水、木材、金属、泥沙等杂物，这不符合用户的要求。选煤就是利用煤与矿物杂质间物理化学性质的不同，设法除去或减少煤中的矿物杂质，把煤分成不同质量和规格的产品，以适应不同用户的要求。如炼焦用煤，要求低灰低硫，具有好的结焦性，炼出高质量的焦炭，才能用于炼铁;燃烧用煤要求一定的热值，并且硫含量不能过高，以减少燃煤时产生的SO2和SO3对环境的污染。我国原煤的含矸量一般为20%～30%，经洗选后，矸石就地抛弃或利用，可节省大量的运输费用。不同规格和质量的产品供给不同的用户，做到资源的合理利用，如精煤供焦化厂，中煤供电厂，块煤供火车或化肥厂，末煤供电厂，以减少破碎煤的能耗。目前我国有洗煤厂约300多座，人洗原煤每年近3×108t。选煤的方法主要是重力选煤，即利用煤与矸石的密度不同(煤的密度为1.2～1.8g/cm3，矸石的密度一般为2.6～5.0g/cm3)把煤与矸石分开，如跳汰洗煤(占60%)、重介质洗煤(占23%)等方法。其次是浮游选煤(占14%)，它是利用煤与矸石表面湿润性的不同(煤疏水、矸石亲水)而把它们分开，该方法适于粒度＜0.5mm的粉煤。此外，还有特殊的选煤方法，如静电选、磁选、摩擦选、风选、滚筒碎选、人工拣矸等(占3%)。
2.煤可选性的评价方法
把矿物杂质从煤中分离出来以达到工业用煤要求的难易程度称煤的可选性。目前我国评价煤可选性的方法是用±0.1邻近密度物出率来评定煤的可选性，＜10%为极易选煤，10%～20%为易选煤，20%～30%为中等可选煤，30%～40%为难选煤，＞40%为极难选煤。分选过程中，产物间污染最严重的是分选密度附近的物料，即分选密度高0.1和低0.1这一范围内的产物，这种产物越多，煤越难选。
评价煤可选性时需要采煤样5～10t，进行筛分和浮沉试验，并据其结果进行评价。采样可在矿井下进行，如无矿井，可用打钻孔的方法解决。
(1)煤的筛分试验
把原煤样用不同筛子进行筛分，研究各种粒度的产率和质量。不同的原煤，粒度组成不同。可据煤的粒度组成，了解煤层的产块率，大于50mm级煤的含矸率，不同粒度煤的产率和质量，为选择炼焦用煤和洗选工艺提供可靠的资料。
筛分试验用筛孔为100，50，25，13，6，3，1，0.5mm的筛子由大至小逐级筛分，得出＞100，100～50，50～25，25～13，13～6，6～3，3～1，1～0.5，＜0.5mm等9个级别的产品，分别称重，并测定它们的水分(Mad)、灰分(Ad)、硫分(St，d)、挥发分(Vdaf)和发热量(Qgr，d)等。对大于50mm级的各级别，应首先分为煤、夹矸煤、矸石和黄铁矿4种产品，并称重，求出产率，测定水分、灰分、硫分、挥发分、发热量等指标。粒度组成可用筛分粒级特征曲线表示，见图72，图中凹形曲线表示原煤中细粒级数量多，凸形曲线表示粗粒级数量多，近于直线形表示粗细粒级分布均匀。
图7-2 筛分试验曲线
(2)煤的浮沉试验
煤的浮沉试验是按筛分所得各粒级分别进行的，也可把几个粒级混合在一起进行，如50～0.5mm级等。浮沉试验的目的是了解不同密度级的产率和质量，以确定煤可选性的好坏，并作为洗煤厂生产设计的依据。
浮沉试验是在装有不同密度液的桶中进行的。密度分别为1.3，1.4，1.5，1.6，1.7，1.8和2.0g/cm3，分装在7个桶中。用带有筛网(筛孔小于0.5mm)作底的桶中装上煤样，先浸入密度为1.3g/cm3的桶中，稍搅拌，密度小于1.3g/cm3的煤粒上浮，密度大于1.3g/cm3的煤粒下沉。用网勺捞起密度小于1.3g/cm3的煤粒，称重，并分析水分、灰分、硫分、挥发分、发热量等指标。把装煤样桶的密度液空干，放入密度为1.4g/cm3的桶中，密度为1.3～1.4g/cm3间的煤粒浮起，其余煤粒沉下。用网勺捞起密度为1.3～1.4g/cm3的煤粒，称重，并分析水分、灰分等各种化学指标，空干密度液，再把煤样桶放入密度液为1.5g/cm3的桶中，依上述方法，从1.5，1.6，1.7，1.8g/cm3一直做到密度为2.0g/cm3。这样便得出密度为＜1.3，1.3～1.4，1.4～1.5，1.5～1.6，1.6～1.7，1.7～1.8，1.8～2.0和＞2.0g/cm3等8个密度级的产率和质量，并把结果列入表713中，得1，2，3栏中的数据。然后计算浮煤累计产率及质量(注意灰分要加权平均)，得出表中4和5栏的数据。再计算沉煤的累计产率和质量，要从表的下部往上部计算(灰分要加权平均)，得出表中6和7栏数据。再计算密度为1.3，1.4，1.5，1.6，1.7和1.8g/cm3时的±0.1g/cm3邻近密度物出量，便得到表中第8和9两栏的数据。据浮沉试验结果表便可制作煤的可选性曲线图(图7-3)。
绘制可选性曲线图用200mm×200mm坐标纸，左侧由上至下表示浮煤产率百分比，右侧从下往上表示沉煤产率百分比，下部横坐标从左向右表示灰分，上部横坐标从右向左表示浮沉试验密度，图*有5条曲线，即浮物曲线β，沉物曲线θ，灰分特性曲线λ，密度曲线δ，密度±0.1曲线ε(图7-3)。
图7-3 可选性曲线
表7-11 50～0.5mm级原煤浮沉试验综合表
1)浮物曲线(β曲线):表示浮物的产率与质量的关系，由表7-11的4和5两栏的数据作出。可查出某一精煤灰分时的产率，或要求精煤的产率为多少时的灰分。
2)沉物曲线(θ曲线):表示沉物产率与质量的关系，由表7-11的6和7两栏数据作出。可查出某一沉物灰分时的产率。
3)灰分特性曲线(λ曲线):表示原煤中灰分的变化情况。取每一密度级产率的中点连成圆滑的曲线。曲线上每一点代表该点煤的灰分，图7-3左上角AB代表原煤中密度最小煤的灰分，图下方CD代表原煤中密度最大煤(矸石)的灰分。从A曲线上可看出煤灰分的变化速率和可选性的好坏，λ曲线呈凹形，说明低灰分煤多，精煤回收率高，高灰分与低灰分煤易分开，可选性好;λ曲线呈凸形，说明高灰分煤多，精煤回收率低;A曲线呈约45°斜线下降，表示低高灰分煤逐渐变化，可选性差。
4)密度曲线(δ曲线):表示分选密度与浮物、沉物的产率及质量的关系，由表7-11上8和4两栏数据作出。从δ曲线上，可找出任一分选密度时浮物和沉物的产率和灰分，或任一浮物产率时的分选密度。
5)密度±0.1曲线(ε曲线):表示分选密度与±0.1密度物产率的关系，由表7-11上第8和9两栏数据作出。在分选密度附近的煤粒越多，即±0.1密度物产率越多，煤越难选。如表711中，采用分选密度为1.4g/cm3时，±0.1g/cm3密度物产率，即密度为1.30～1.50g/cm3的煤粒产率为66.29%，为极难选煤;如采用分选密度为1.6g/cm3时，±0.1密度物产率为7.72%，为极易选煤。可以看出，同一种煤，由于采用的分选密度不同，其可选性差别很大。故ε曲线可帮助我们选择合适的分选密度，并预知煤可选性的好坏。从可选性曲线还可评定选煤效率，即把实际精煤产率与理论精煤产率进行比较便可得出。
3.影响煤可选性的因素
1)煤中矿物的成分、颗粒大小、数量及分布特点对煤的可选性影响很大。如果矿物呈结核状、团块状、粒度大，尤其是黄铁矿、菱铁矿的密度大，则易选出;如果矿物呈细分散状散布煤中，粒度小，尤其是细分散状黏土矿物，如其泥化性强，易形成悬浊液，则煤难选。
2)煤岩组成也影响煤的可选性。含镜煤、亮煤多的煤，一般易选，而含暗煤、丝炭多的煤一般较难选。
3)可选性与煤的粒度有关。大粒级煤一般较易选，而小粒级煤较难选，焦煤、瘦煤脆度大，易碎，一般可选性较差。
4)可选性与分选密度有关。采用不同的分选密度，煤的可选性差别很大。考虑分选密度时，既要考虑精煤的回收率，也要考虑精煤灰分的高低，还要考虑到可选性的好坏。
