针对原粗煤泥分选工艺存在的问题，斜沟煤矿选煤厂引入TCS智能粗煤泥分选机，对粗煤泥分选工艺进行优化：1.5-0.2mm粗煤泥（分级旋流器底流）进入TCS分选机分选；1-0.045mm煤泥（浓缩旋流器底流）沉降离心机回收，-0.5mm煤泥（浓缩旋流器溢流）浓缩压滤回收。结果表明：该选煤厂优化粗煤泥分选工艺后效果明显，尾矿灰分稳定在60%以上，年获利润增加8037万元，提高了产品质量，增加了企业经济效益。
 

1 概 述

斜沟煤矿选煤厂是隶属于西山煤电晋兴公司的一座处理能力为15Mt/a的矿井型选煤厂，其现有生产工艺为：150-50mm块煤重介浅槽排矸，50-1.5mm末煤有压两产品重介旋流器主再选，1.5-0.2mm粗煤泥离心机回收，1-0.045mm煤泥沉降离心机回收，-0.5mm煤泥浓缩压滤回收；末煤主选系统及末煤再选系统具有选择性开启的灵活性。该选煤厂自投产以来，各项指标均达到了设计要求，给西山煤电集团公司带来了良好的经济效益。但随着近年来煤炭市场的持续低迷，用户对产品质量的要求标准越来越高，该选煤厂粗煤泥不分选脱水回收工艺已经不能满足生产需要，因此，亟需对粗煤泥回收工艺进行改造，以提高选煤厂的经济效益。

2 斜沟煤矿选煤厂原生产工艺

斜沟煤矿选煤厂原生产工艺如下图所示。

长期以来，斜沟煤矿选煤厂未对-1.5mm以下的煤泥进行分选，只是进行分级脱水成为粗煤泥沉降煤泥和压滤煤泥3种煤泥产品，掺入混煤。高灰分的粗细煤泥全部掺入混煤，既降低了混煤的发热量，又不能实现精煤产率的最大化，给企业的生产管理及经济效益带来了不利影响。要解决该选煤厂的问题，从根本上说，就是要通过分选、降灰、降水等方式提高煤泥的质量，优化产品结构。另外，由于受到煤泥堆放场地及地形条件的限制，压滤煤泥无法全部落地，需部分掺入混煤产品；同时因煤泥水分高，受堵仓及冬季冻车影响，掺混煤泥比例不宜过大。

3 粗煤泥处理存在的问题

目前国内选煤厂对粗煤泥处理的方法主要有：由高频筛回收粗煤泥，不分选直接掺入末煤中销售；粗煤泥返回主选系统，进入旋流器或其他设备分选；采用煤泥重介洗选；精煤脱介稀介质与中煤脱介稀介质单独磁选，尾矿分别回收粗精煤泥和粗中煤泥；采用螺旋分选机分选；采用干扰床分选机分选；采用水介质旋流器分选等。从目前我国粗煤泥处理现状分析，还存在很多问题：①高频筛回收粗煤泥，精煤产率低；②粗煤泥返回主系统进入旋流器分选，会降低选煤数量效率，增加生产成本；③采用煤泥重介或精煤脱介稀介质与中煤脱介稀介质单独磁选，会导致粗精煤灰分偏高；④采用螺旋分选机、干扰床分选机、水介质旋流器分选粗煤泥，脱泥效率低，精煤质量也很低。

斜沟煤矿选煤厂处理粗煤泥的工艺也存在上述问题，如该选煤厂的重介系统是在重介旋流器系统之后，由于重介旋流器的入料中仍含有大量煤泥，因此重介系统对于重介分选和脱介环节并没有起到改善作用；由于煤泥重介系统的入料为重介精煤脱介筛的分流，其只能对部分粗煤泥进行分选，造成精煤回收率很低；煤泥重介的入料中含有较多高灰细泥，该部分细泥进入煤泥重介旋流器后基本从溢流口即精煤端排出，直接污染粗精煤；煤泥重介旋流器的分选精度较低，尾矿中带精煤量较多，对介质的粒度要求较严，但是煤泥重介旋流器的介质是利用大直径旋流器的分选作用而得到的细粒介质，而此部分介质又达不到煤泥重介的分选要求，仍需配部分合格介质，这部分介质在生产中往往用精煤磁选机精矿代替，增加了生产成本，同时由于介质性质达不到煤泥重介的分选要求，造成了煤泥重介分选精度低。由于入料受分流量及悬浮液中煤泥量多少的影响，实际生产中存在煤泥重介旋流器入料不均衡时有时无的现象，造成生产系统调节及管理系统的复杂。

4 粗煤泥分选工艺优化

斜沟煤矿选煤厂采用大地美腾公司研发的TCS智能粗煤泥分选机对分级旋流器底流及浓缩旋流器底流进行分选，均取得了较为理想的分选效果，TCS尾矿的平均灰分稳定在60%以上，远优于传统型的TBS分选机。如下图所示，斜沟煤矿选煤厂优化后的粗煤泥分选工艺为：1.5-0.2mm粗煤泥（分级旋流器底流）进入TCS分选机分选；1-0.045mm煤泥（浓缩旋流器底流）沉降离心机回收；-0.5mm煤泥（浓缩旋流器溢流）浓缩压滤回收。TCS精煤采用原系统中的分级旋流器+煤泥离心机联合脱水回收；TCS尾矿采用新增的弧形筛+高频筛脱水后进入矸石皮带外排。工艺优化使该选煤厂的煤泥回收问题得到了很好解决。

 

5 粗煤泥分选工艺优化效果分析

5.1 生产效果分析

1.5-0.2mm粒级采用智能TCS分选，需外排高灰尾矿，根据现场工业性试验数据，结果较为理想，尾矿灰分稳定在60%以上，见下表。


 

5.2 效益分析

（1）斜沟煤矿选煤厂现有生产系统的年生产成本为254565.14万元，生产收到基低位发热量≥5300kcal/kg的洗混煤产品时，系统的年生产成本为259710.51万元，年增加生产成本5145.37万元，年增加销售收入13182.95万元（含税），年获利润增加8037.58万元。

（2）根据目前的市场形势及产品价格，生产发热量 5500kcal/kg的洗混煤产品时，由于需要回掺末精煤至混煤，末精煤产量低，其经济效益明显低于生产发热5300kcal/kg的混煤产品。

6 结 语


目前，粗煤泥处理工艺已引起我国各选煤厂和相关科研、设计院的重视，其涵盖内容已引入了系统最优化的理念。斜沟煤矿选煤厂及时汲取先进生产技术，引入TCS智能粗煤泥分选机，优化了粗煤泥分选工艺，通过分选降灰降水等方式提高煤泥的质量，提高了企业的经济效益提高混煤产品的发热量，有效增强了斜沟煤矿选煤厂的市场竞争力，虽然目前国内煤炭市场萎缩，但该选煤厂的产品在本矿区具有较强的优势，此外可以根据市场形势变化，在5300kcal/kg的洗混煤销路不畅或原煤煤质变好的情况下，使系统具有生产5500kcal/kg的洗混煤产品的能力。