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本文作者：胡修林作者單位：重慶能源集團南桐礦業(yè)貴州渝能礦業(yè)公司

鴨溪電廠裝機容量為4×300MW機組，目前只有3臺機組發(fā)電，還需要1Mt/a的電煤才能滿負(fù)荷發(fā)電;即將建成的桐梓電廠容量為2×600MW機組，年需要煤炭3.5Mt。鴨溪、桐梓兩個電廠共需電煤4.5Mt/a，可見電煤市場穩(wěn)定可靠。但是電煤價格較低廉，不利于礦業(yè)公司經(jīng)營發(fā)展。根據(jù)國家產(chǎn)業(yè)政策和貴州省“十二五”煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，確定了以煤炭洗選為源頭，氣化為先導(dǎo)，高效、潔凈燃燒與發(fā)電為重點，以煤炭轉(zhuǎn)化和污染控制為重要內(nèi)容的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。隨著煤炭生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能逐步釋放和貴州省內(nèi)多家煤化工企業(yè)的陸續(xù)建成投產(chǎn)，無煙煤精煤和發(fā)電用煤均具有廣闊的市場前景。根據(jù)用戶調(diào)查情況分析，無煙精煤市場分為中塊、細塊、末精煤，并且以化工用煤為主。

煤質(zhì)特征

1化學(xué)性質(zhì)

根據(jù)地勘資料，該煤屬于3號無煙煤，中硫、中灰分煤層，但是由于煤層構(gòu)造復(fù)雜，厚薄變化大，采用機械化采煤，原煤的灰分高達40%。根據(jù)篩分浮沉資料，將原煤灰分采用儲量法進行校對后，原煤硫分是2.50%。

2煤炭的粒度特性

該礦原煤粒度特性見表1和表2，從表中可以看出，該煤樣主導(dǎo)粒級為13～6mm，含量為17.88%，灰分40.18%;隨著粒度的減小，灰分增加，說明煤質(zhì)較硬;小于0.5mm粒級灰分增高，說明矸石易泥化;各粒級硫分比較接近，沒有明顯變化規(guī)律。由此可見，通過篩分降灰降硫意義不大，洗選加工才是降硫最有效、最經(jīng)濟的途徑。

3煤炭的可選性

柿花田煤礦50～0.5mm級原煤浮沉試驗結(jié)果見表3，參照煤炭可選性評定方法(GB/T16417－1996)，理論分選密度小于1.7kg/L時，以扣除沉矸(大于2.0kg/L)為100%計算±0.1含量;理論分選密度等于或大于1.7kg/L時，以扣除低密度物(小于1.5kg/L)為100%計算±0.1含量。計算結(jié)果見表4，柿花田煤礦原煤的分選密度在1.7kg/L及其以上時，原煤50～0.5mm綜合級的可選性為易選或中等可選。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及方案比較

根據(jù)用戶需求，結(jié)合煤炭市場價格走勢，為了實現(xiàn)企業(yè)效益的最大化，選煤廠產(chǎn)品應(yīng)以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)化工精煤為主，電煤次之，并對部分矸石進行綜合利用。加工利用方案對比見表5，從表中可以看出，方案2年銷售收入比方案1增加1598.3萬元，方案3比方案2多1188.58萬元。因此，推薦采用方案3。根據(jù)對用戶的調(diào)查結(jié)果，化工精煤的發(fā)熱量要求大于25.08MJ/㎏，但是由于選煤加工產(chǎn)品中末精煤的水分在14%以內(nèi)，而塊精煤的水分在10%，水分對發(fā)熱量的影響較大，因此末精煤的灰分控制在13%以內(nèi)、塊精煤的灰分控制在16%以內(nèi)即可滿足用戶對發(fā)熱量的要求。從表5可以看出，按照方案3，各產(chǎn)品所占比例為中塊精煤占7.92%，小塊精煤占7.09%，末精煤占27.87%，電煤占29.42%，矸石占27.70%。

選煤工藝

1分級粒度的確定

毛煤首先進行50mm分級，大于50mm粒級經(jīng)手選除雜后破碎到小于50mm。小于50mm粒級原煤進入SKT型數(shù)控跳汰機分選，生產(chǎn)出精煤、中煤、矸石三種產(chǎn)品。精煤脫水后，分為小于13mm粒級末精煤、13～25mm粒級小塊精煤、25～50mm粒級中塊精煤;中煤脫水后破碎到小于25mm與壓濾煤泥一起作為電煤;矸石脫水后根據(jù)電廠需求情況，必要時部分矸石破碎后摻入電煤，多余矸石上山或作為煤矸石電廠的發(fā)電用煤。

2分選密度的確定

雖然原煤灰分比較高，但是小于1.5g/cm3的低密度煤灰分較低，能夠生產(chǎn)出灰分不大于13%的精煤和灰分不大于45%的電廠用煤。生產(chǎn)灰分小于13%、硫分小于1%的德士古氣化爐用煤時，分選密度為1.7kg/L;加工發(fā)熱量大于25.08MJ/kg的化工精煤時，灰分控制在16%以內(nèi)即可，此時原煤可選性仍為易選，分選密度為1.80kg/L。根據(jù)鴨溪電廠結(jié)算體系，灰分控制在45%、發(fā)熱量在15.47MJ/kg時，中煤產(chǎn)量較高，效益最佳。因此確定電煤產(chǎn)品的灰分為45%。

3選煤工藝的確定

根據(jù)煤種、煤質(zhì)及用戶對產(chǎn)品的需要，同時也考慮到同類選煤廠的生產(chǎn)實踐和本廠的技術(shù)情況確定選煤工藝。柿花田煤礦選煤廠生產(chǎn)的塊精煤作為民用燃煤或化工用煤，末精煤可以作化工用煤或高爐噴吹煤，混煤作為發(fā)電用動力煤。目前常用的選煤方法有重力選煤、浮選等。由于小于0.5mm粒級含量低，并且矸石易于泥化，本著盡量早收的原則，確定小于0.5mm粒級不設(shè)浮選工藝。而重力選煤又包括跳汰選、重介質(zhì)選和復(fù)合風(fēng)力選等方法。干法風(fēng)力選煤多布置于室外，這是因為粉塵污染較重，噪音高，分選精度低;夏季柿花田煤礦的毛煤水分高，容易堵塞分選床面的風(fēng)孔，分選效果差。重介選煤分選精度高，是目前最為有效的選煤方法，但其工藝系統(tǒng)復(fù)雜，操作管理難度大，基建投資和生產(chǎn)成本高。因此，對于規(guī)模較小的動力煤選煤廠，一般不采用。重介質(zhì)選通常適用于難選煤和極難選煤，柿花田的煤分選密度在1.70g/cm3及以上時，屬于易選煤或中等可選，采用重介質(zhì)選不經(jīng)濟。跳汰選煤是目前動力煤選煤廠普遍采用的選煤方法，系統(tǒng)簡單，操作方便，易于管理，產(chǎn)品質(zhì)量較易保證，基建投資和生產(chǎn)成本較低，對煤質(zhì)變化適應(yīng)性強，適用于中等可選和易選煤的分選。綜上所述，結(jié)合入廠原煤煤質(zhì)特征、產(chǎn)品用途及操作管理技術(shù)能力，本廠不宜采用浮選、重介質(zhì)選和風(fēng)選等選煤方法，而應(yīng)采用系統(tǒng)簡單、生產(chǎn)實踐經(jīng)驗豐富、操作管理方便的跳汰選煤方法。

效益

由表5可知，采用全級跳汰+壓濾選煤工藝，精煤產(chǎn)率42.88%，年產(chǎn)精煤19.296萬t、電煤13.223萬t。其中中塊3.566萬t、小塊3.190萬t、末精煤12.541萬t，中塊、大塊精煤市場價1200元/t，小塊1000元/t，末精煤900元/t，則精煤銷售收入是:3.566×1200+3.190×1000+12.541×900=18756.1(萬元)。電煤價格373元/t，電煤收入是13.223×373=4932.18(萬元)。與方案1簡單篩分后手選相比，總銷售收入增加了2786.88萬元。因此柿花田煤礦采用該綜合加工利用技術(shù)具有顯著的經(jīng)濟效益。

結(jié)論與建議

柿花田煤礦的煤炭屬于3號無煙煤，原煤浮沉試驗結(jié)果表明，生產(chǎn)灰分小于13%、硫分低于1%的化工精煤或鋼廠高爐噴吹用煤時，煤炭屬于易選煤，因此選擇SKT跳汰選煤工藝技術(shù)上是可行的，并且符合國家產(chǎn)業(yè)政策，工藝簡潔、實用，設(shè)備先進、自動化程度高，洗水實現(xiàn)了閉路循環(huán)，清潔化生產(chǎn)，符合環(huán)保要求。水源、電源充足，交通運輸方便;選煤工藝簡單、靈活、可靠;精煤分為中塊、小塊和末精煤，分別銷售給不同的用戶，適銷對路。產(chǎn)品質(zhì)量能夠得到有效控制，滿足用戶質(zhì)量要求;并具有建設(shè)時間短、見效快、投資省、調(diào)試時間短、總體運行費用低的特點。