煤泥經(jīng)濟(jì)效益研究范文
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選前脫粉:無論是動力煤選煤廠還是煉焦煤選煤廠，如果能夠采用有效的分級方法使得不入洗或不同分選粒度的煤預(yù)先分離，對原煤進(jìn)行煤泥減量化處理，可使分選加工工藝更合理、分選效率高，降低運(yùn)行成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。目前神東礦區(qū)入洗原煤中－6mm的細(xì)粒占總?cè)胂戳康?0%～30%，這部分粉煤是煤泥重要來源，如果能把－6mm的細(xì)粒預(yù)先分級出一部分，將會對整個洗選工藝產(chǎn)生革命性變化，困擾神東煤泥處理的問題就能迎刃而解。
但隨著采煤機(jī)械化程度的提高，煤粉量不斷增加，加上灑水除塵，使得井下原煤水分迅速提高，有些煤礦原煤外在水分已達(dá)到12%～14%。這些又濕又粘的原煤給篩分作業(yè)帶來極大困難，特別是在＜6mm篩分(如1mm脫粉、3mm脫粉等)時，潮濕細(xì)粒級粘性物料互相粘結(jié)成團(tuán)，松散困難，或粘附在篩面上堵塞篩孔，使篩面的有效篩分面積降低，導(dǎo)致篩分效率下降，料群不松散、不分層、整體運(yùn)動，使篩分過程難以完成。目前篩分技術(shù)在6mm以上的分級已經(jīng)比較成熟，這就需要認(rèn)真研究，找到一種適合神東煤質(zhì)的分級篩。
洗選過程中的煤泥減量
減少次生煤泥量:在洗選過程中的煤泥減量，主要是減少次生煤泥，①煤泥能不進(jìn)水就不要進(jìn)水，浸水就一次洗到位，前期能解決的問題不留在后續(xù);②在工藝流程中最好使用自流方式，盡量減少泵和旋流器的使用;③盡可能減少煤泥接觸水的時間，減少煤泥在系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)次數(shù)。為了減少次生煤泥，大部分末煤選煤廠已經(jīng)做了較多的技術(shù)改進(jìn)，并且已經(jīng)在全洗選中心推廣，其中石圪臺選煤廠和大柳塔選煤廠較為典型。
石圪臺選煤廠具體措施:①目前矸石脫介篩的篩縫都是2～3mm，磨損后甚至更大，減少矸石脫介篩篩下的細(xì)粒矸石，最簡單的辦法就是在矸石脫介篩的稀介段，尤其是噴水的后兩排篩板，完全可以換成0．5mm，甚至是盲板，因為本身矸石脫介篩的介質(zhì)量就非常少，改換后，不會造成介耗的增大，但是這部分細(xì)粒矸石從系統(tǒng)內(nèi)排除，對于減少泥化至關(guān)重要。同樣條件下，末煤的矸石脫介篩影響更大;②減少高頻篩篩下水循環(huán)次數(shù)。這是細(xì)矸石回收的癥結(jié)所在，這部分目前是重新回到煤泥桶，做二次循環(huán)，最終回到濃縮池的都是極細(xì)顆粒的矸石，這才是制約濃縮池沉降和壓濾的關(guān)鍵，把這部分稱之為“迷路的孩子”的篩下水盡早的去濃縮池，可最大程度的減少次生細(xì)顆粒;③濃縮池串并聯(lián)使用。改造后，在濃縮池的使用方面可以達(dá)到串并聯(lián)自由組合，濃縮池串聯(lián)使用后，可以自由調(diào)配加壓和板塊的入料粒度和濃度，對于細(xì)顆粒的沉降和循環(huán)水的澄清起到積極作用，可以在細(xì)顆粒較多時使用。并聯(lián)可以增大一倍的沉降面積，減少藥劑消耗，降低循環(huán)水的濁度。
由表1可知:①高頻篩篩下水濃度較大，目前篩縫是0．5mm，并且已磨損，建議換為0．35mm以下;②根據(jù)粒度組成可知，+0．125mm占88．7%，這部分目前是重新回到煤泥桶，而高頻篩又無法收，如此的反復(fù)循環(huán)，直到粉碎成極細(xì)顆粒才可以回到濃縮池;③這部分的處理，是為全廠煤泥水，尤其是泥化的關(guān)鍵。大柳塔選煤廠具體措施:①針對末煤系統(tǒng)細(xì)粒級矸石量大，造成濃縮池負(fù)荷加重，煤泥灰分過高的情況，將矸石弧形篩篩下水由去濾液桶改引至矸石桶，經(jīng)過現(xiàn)場運(yùn)行觀察后發(fā)現(xiàn)細(xì)粒級矸石得到了有效的外排;②為了加快濃縮池細(xì)煤泥的沉降速度及提高加壓過濾機(jī)的處理效率，在水力分級旋流器入料管道上加裝一根分支引至濃縮池入料管道，即“放粗”，但這樣造成濃縮池負(fù)荷加重，煤泥灰分過高。改造后將放粗管道改至粗煤泥弧形篩入料管道，然后直接引至壓濾機(jī)上料緩沖桶里面。
上述兩項改造后的效果:①矸石外排量中－0．25mm的細(xì)粒級矸石從20．12%增加到了26．30%，提高了6．18%;②截斷了細(xì)粒級進(jìn)入濃縮池的途徑，從而避免了細(xì)粒級矸石在濃縮池中不易沉降，增加濃縮池負(fù)荷甚至導(dǎo)致循環(huán)水發(fā)黑的情況，降低了藥耗節(jié)約了生產(chǎn)成本;③降低了壓濾機(jī)濾液管、濾扇、分配頭及濾布的磨損量，更換周期延長;④細(xì)粒級矸石無法進(jìn)入細(xì)煤泥中，通過采樣化驗得出，細(xì)煤泥的灰分由29．28%降到了24．37%，發(fā)熱量提高了225大卡，穩(wěn)定了商品煤煤質(zhì)，增加了生產(chǎn)效益。
目前神東礦區(qū)選煤廠主要是通過招標(biāo)由國內(nèi)知名設(shè)計院以總包形式設(shè)計和建設(shè)，各設(shè)計院對于選煤廠設(shè)計，尤其是末煤系統(tǒng)的設(shè)計理念不一，為了布置美觀、設(shè)備緊湊等因素，對于次生煤泥，尤其是細(xì)粒矸石泥，并未引起足夠重視，一旦發(fā)生泥化，這部分矸石泥沒有一次性全部排出系統(tǒng)，而是多次在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，對于后期絮凝沉降、壓濾和煤泥水澄清造成很大壓力，這是煤泥難處理的關(guān)鍵。另外一般設(shè)計院塊末煤分級選擇13mm，但在實(shí)際運(yùn)行中，由于水分原因，選煤廠分級一般是25mm，使末煤入洗率比設(shè)計提高至少10%，導(dǎo)致神東大多數(shù)末煤系統(tǒng)的選煤廠，無法達(dá)到設(shè)計小時量或煤泥水惡化，被迫減量生產(chǎn)。
最大化提升塊煤生產(chǎn)能力:神東選煤廠塊煤系統(tǒng)主要生產(chǎn)工藝是200－13(25)mm采用重介質(zhì)淺槽分選，不管是從洗選成本和工藝復(fù)雜度，塊煤分選的介耗、藥耗、電耗、水耗都比末煤系統(tǒng)要少很多，對于減少煤泥量更是效果明顯。其具體措施，①調(diào)整破碎機(jī)的齒間距，使盡可能多的物料在13(25)mm以上，還可以減少過粉碎和次生煤泥量;②煤質(zhì)較好時，把原煤分級篩的篩板由25mm換成13mm，加大塊煤入洗率，通過塊精煤破碎后達(dá)到混煤的考核指標(biāo);③原煤倉禁止低倉位，減少過粉碎;④合理調(diào)整淺槽分選機(jī)的水平流和上升流，提升處理能力。
選后煤泥處置
1選后煤泥的處置方式
目前神東選煤廠的處理方式是將其直接摻入煤炭洗選主產(chǎn)品內(nèi)混合銷售，往往造成最終產(chǎn)品質(zhì)量降低，影響洗選加工的效果。這種方式在末煤不入洗、煤泥產(chǎn)量相對較低的情況下還可行得通，但隨著原煤入洗比例的提高、煤泥產(chǎn)率增大后，該問題會愈加明顯。根據(jù)目前測算，部分選煤廠－13mm末原煤入洗后，由于煤泥問題無法解決，從提高商品煤發(fā)熱量的目的出發(fā)，末煤入洗后效果不明顯。而如果將該部分煤泥直接排棄，無論從提高資源有效利用率、保證企業(yè)總體經(jīng)濟(jì)效益，還是從保護(hù)環(huán)境、避免有效耕地占用等方面來說，都是明顯不合理的。洗選煤泥具有粘度大、易結(jié)團(tuán)、易粘連、排料不連續(xù)、在洗選加工過程中往往具有滯后性等特點(diǎn)，導(dǎo)致其運(yùn)輸、儲存過程經(jīng)常給生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行帶來許多致命問題。如摻配不均造成商品煤質(zhì)量波動較大、極端情況下造成車皮粘結(jié)無法卸車、冬季車皮凍結(jié)無法卸車、運(yùn)輸溜槽和煤倉堵塞造成系統(tǒng)停產(chǎn)等。以上問題都是頻繁出現(xiàn)且亟待解決的難題。
2選后煤泥的經(jīng)濟(jì)效益
為了考慮煤泥處置的去向，通過對煤泥摻配到混煤、煤泥排棄和煤泥干燥后，是否摻配做了經(jīng)濟(jì)效益測算，找到最佳的處置方式。煤泥排棄經(jīng)濟(jì)效益測算:通過表2和圖1可以看出，煤泥排棄率與利潤成反比關(guān)系，煤泥排棄越多，利潤則越小。煤泥干燥后是否摻配混煤經(jīng)濟(jì)效益測算:通過表3和圖2可以看出，在干燥率為零時，即煤泥不干燥情況下時，煤泥單獨(dú)銷售比摻混煤多盈利2675萬元;當(dāng)煤泥干燥時，在干燥率遞增時，煤泥單獨(dú)銷售比摻混煤利潤也是遞增的;煤泥摻配混煤后，煤泥干燥越多，利潤越高，當(dāng)煤泥全部干燥時可以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益;煤泥干燥單獨(dú)銷售比摻混煤盈利。煤泥處置的經(jīng)濟(jì)效益:①煤泥排棄率與利潤成反比關(guān)系，煤泥排棄越多，利潤則越小。因此當(dāng)煤泥回?fù)交烀簳r能獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益;②煤泥干燥后單獨(dú)銷售利潤比摻配混煤利潤要大，這主要是由于市場煤價起關(guān)鍵作用;③煤泥干燥是否摻混煤，進(jìn)一步分析混煤銷售價對總利潤的影響。市場煤價是決定煤泥干燥與否盈利的關(guān)鍵。
結(jié)語
煤泥的綠色處置，必須堅持以經(jīng)濟(jì)效益為衡量指標(biāo)，找出最佳煤泥減量方式，從生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化減少煤泥量，煤泥產(chǎn)生后，也要以最經(jīng)濟(jì)可行的方式進(jìn)行處置。另外必須盡快解決煤泥合理利用問題，否則，煤泥系統(tǒng)有效利用的缺位必將影響礦區(qū)生產(chǎn)的正常進(jìn)行和礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，并給環(huán)境質(zhì)量的改善留下隱患。總之，洗選煤泥的有效處理手段及綜合利用的問題目前已經(jīng)成為影響神東、乃至神華煤炭生產(chǎn)加工企業(yè)發(fā)展的突出問題。
作者：朱子祺陶亞東栗金貴單位：神華神東煤炭集團(tuán)公司洗選中心