選煤工藝流程

選煤概述耐磨技術部二零零八年十二月1/16/2023主要內容

煤炭在國民經濟中的地位

煤的組成與性質

選煤意義、方法及選煤廠

選煤工藝煤炭在國民經濟中的地位1.煤炭是我國目前和今后的主要能源

我國煤炭資源在一次能源生產和消費結構中占70％左右。2.煤炭是工業(yè)的糧食人民生活的必需品國內電力燃料的76%;鋼鐵能源的70%;民用燃料的80%;化工燃料的60％來源于煤炭。

3、目前我國煤炭需求狀況

2004年原煤產量19.56億噸,占世界第一。預計2005年煤炭需求增長率將達到12%左右；原煤生產將達到21.8億噸。

H煤的組成和性質1.

煤的組成2.

煤的性質3.

煤的分類＆用途4.

煤的密度組成5.

煤的粒度組成

H1.煤的組成

煤是不均質的混合物，由有機物質和無機物質兩部分組成：有機物質主要由C、H、O、N、S、P六種元素組成，可以燃燒，所以也叫可燃體。無機物質主要是各種礦物質，通常不能燃燒，也叫灰分2.煤的性質

煤的性質分為物理性質、化學組成、工藝性能和燃燒性能等：物理性質：煤巖組成、顏色、光澤、密度、硬度、導電性、導熱性、耐熱性、磁性、粒度組成、泥化程度等。S

化學組成：煤的化學組成包括元素組成和工業(yè)分析。

元素組成：

C、H、O、N、S、P；還含有少量的氟、氯、砷、硼、鉛、汞等。

一般說來，煤中有機物質的元素隨著煤化程度而有規(guī)律地變化。煤化程度越高，碳的含量越高，而氫和氧的含量越低。工業(yè)分析：水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳

水分——指單位質量的煤中水的含量。分為內在水分與外在水分。

灰分——煤完全燃燒后殘留物的產率。

揮發(fā)分——煤在與空氣隔絕的容器中在一定高溫下加熱一定時間后，從煤中分解出來的液體（蒸汽狀態(tài)）和氣體減去水分后的產物。也就是煤在高溫下能分解出的小分子的多少。

固定碳——煤在隔絕空氣的條件下有機物質高溫分解后剩下的殘余物質減去其灰分后的產物。工藝性能：煤的工藝性能與用途有關，包括粘結性、發(fā)熱量、化學活性、熱穩(wěn)定性、可磨性、成漿性等。

煤的粘結性：指煤粒在隔絕空氣的條件下加熱到一定溫度后，能夠熔融、粘結成焦塊的性能；（煉焦）

發(fā)熱量：每單位質量的煤在完全燃燒時所產生的熱量，用MJ/kg表示；（燃燒）

煤的可磨性、成漿性確定煤被磨成粉狀的難易程度和制成水煤漿的可能性;（制水煤漿）

化學活性：煤在一定溫度下與水蒸氣、氧氣等相互作用的反應能力，是評價氣化用煤和動力用煤的一項重要指標；熱穩(wěn)定性：煤在高溫條件下保持原來塊狀的能力，它也是評價氣化用煤和動力用煤的一項重要指標；燃燒性能：包括著火點、燃燒過程中的開裂、灰熔點等。S3.煤的分類和用途我國以煤化程度及煤的工藝性能分為以下幾種：

泥炭：民用及工業(yè)燃料，制煤氣和化學產品，提取褐煤蠟和腐植酸；褐煤：民用及工業(yè)發(fā)電燃料，提取褐煤蠟和腐植酸；煙煤：

長煙煤：民用及工業(yè)燃料；

氣煤：制煤氣，煉焦，發(fā)電，燃料；

肥煤：煉焦或工業(yè)燃料；

焦煤：煉焦或工業(yè)燃料；

瘦煤：煉焦或工業(yè)燃料；

弱粘煤：民用或工業(yè)燃料、制煤氣，煉焦配煤；

不粘煤：民用或工業(yè)燃料、制煤氣，煉焦配煤；

貧煤：民用或工業(yè)燃料；

無煙煤：制氣、電石、碳化硅、電極，高爐噴吹煉鋼，民用燃料。不同煤化程度的煤炭特征特征泥炭褐煤煙煤無煙煤顏色棕褐色、黑色褐至黑褐色黑色灰黑色光澤無多數(shù)暗有一定光澤有弱金屬光澤外部條帶有原生植物殘體不明顯呈條帶狀無明顯條帶燃燒現(xiàn)象有煙，發(fā)熱量很低，不結塊有煙，發(fā)熱量低，不結塊多煙，發(fā)熱量較高，結塊無煙，發(fā)熱量很高，不結塊內在水分很高高低很低密度很低1.1~1.41.2~1.41.35~1.9以上硬度很軟，呈海面狀脆弱，易碎較高高烴類有無無無腐植酸有有無無S4.煤的密度組成

在煤中，煤的密度小，石頭（矸石）密度大。就同一煤種而言，煤中雜質（灰分）含量越高，其密度就越大。重力選煤就是按照密度的不同來分選出灰分合格的精煤產品的。

浮沉試驗可以了解煤的密度組成，硫分含量以及可選性。>0.5mm煤的浮沉一般采用氯化鋅水溶液；<0.5mm煤的浮沉一般采用四氯化碳、苯、三溴甲烷等有機溶液。常用浮沉液的密度有：1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、2.0（kg/L）等。必要時可增加1.25、1.35、1.45、1.55等密度等級。1.31.41.51.61.71.8<1.31.3~1.41.4~1.51.5~1.61.6~1.71.7~1.8>2.02.01.8~2.0煤的的浮浮沉沉試試驗驗結結果果密度級kg/L重量kg產率γ,%灰分A,%浮物累計沉物累計±0.1含量γ,%A,%γ,%A,%δpγ,%12345678910-1.38.6410.742.3610.742.36100.0038.971.336.551.3~1.420.7825.8110.8436.558.3689.2643.381.439.931.4~1.511.3714.1222.0050.6712.1663.4556.601.520.991.5~1.65.536.8732.7157.5414.6149.3366.511.611.601.6~1.73.814.7340.9262.2716.6142.4671.981.78.461.7~1.83.003.7349.9266.0018.4937.7375.871.95.101.8~2.04.105.1062.8371.1021.6734.0078.72+2.023.2628.9081.52100.0038.9728.9081.52合計80.50100.0038.9712/29/2022可選選性性曲曲線線浮物物累累積積曲曲線線β——曲曲線線基元元灰灰分分曲曲線線λ——曲曲線線沉物物累累積積曲曲線線θ——曲曲線線密度度曲曲線線δ——曲曲線線±含含量量曲曲線線ε——曲曲線線S5.煤煤的的粒粒度度組組成成原煤煤的的粒粒度度組組成成可可以以通通過過篩篩分分試試驗驗獲獲得得。。篩孔孔為為0.5mm以以上上的的篩篩分分稱稱為為大篩篩分分；篩孔孔為為0.5mm以以下下的的篩篩分分稱稱為為小篩篩分分。大篩篩分分一般般將將煤煤分分為為以以下下等等級級：：>100，，100－－50，，50－－25，，25－－13，，13－－6，，6－－3，，3－－0.5，，以以及及<0.5mm各各級級。。小篩分一般將煤分為為以下等級：：>0.500，0.500－0.250，0.250－0.125，，0.125－0.075，0.075－0.045，以以及<0.045mm各各級。分析煤的粒度度組成的意義義：1.各種分分選設備都有有其特定的分分選粒度范圍圍；混合跳汰：50(60)-0.5mm塊塊煤重介：：300-50(13)mm混合重介：50-0.5mm末末煤煤重介：13-0.5mm浮選：0.5-0mm2.市場對對煤炭粒度有有一定的要求求：粒度,mm+100100-5050-2525-1313-66-050-0命名特大塊大塊中塊小塊粒煤粉煤混煤S選煤意義、方方法及選煤廠廠1.選煤意義2.選煤方法3.我國選煤存在在的問題與發(fā)發(fā)展前景3.選煤廠1.選煤意義義1.1選煤煤的目的：（1）除去煤煤中雜質，降降低灰分，提提高煤炭質量量，適應用戶戶要求；（2）把煤炭炭分成不同質質量、規(guī)格的的產品，供應應用戶需要的的產品，以便便有效地、合合理地利用煤煤炭，節(jié)約用用煤；（3）去除煤煤中矸石，減減少無效運輸輸，同時為綜綜合利用煤矸矸石創(chuàng)造條件件；（4）除煤中中黃鐵礦，減減少燃煤對大大氣的污染，，同時為回收收硫提供條件件。1.2用戶戶對煤炭加工質量要求要求的指標主主要有：粒度度、灰分、水水分、硫分、、揮發(fā)分、發(fā)發(fā)熱量等。煤炭質量主要要評價指標灰分灰分對煤的加加工利用極為為不利?；曳址衷礁?，熱效效率越低；燃燃燒時，熔化化的灰分還會會在爐內結成成爐渣，影響響煤的氣化和和燃燒，同時時造成排渣困困難；煉焦時時，全部轉入入焦炭降低了了焦炭強度，，嚴重影響焦焦炭質量。水分水分對煤的加加工利用是有有害物質。在在煤的貯存過過程中，它能能加速風化、、破裂，甚至至自燃；在運運輸時，會增增加運量，浪浪費運力，增增加運費；燃燃燒時，降低低有效發(fā)熱量量；在高寒地地區(qū)的冬季，，還會使煤凍凍結，造成裝裝卸困難。硫分硫分也是煤炭炭加工利用中中不可忽視的的物質。在煤煤炭燃燒過程程中，它會會生成二氧化化硫，成為酸酸雨的主要來來源；在煤炭炭的利用中也也會給其他產產物造成不利利的影響，如如煤中硫60%以上轉入入焦炭里，焦焦炭中硫分增增加0.1%，高爐用焦焦就多消耗2%，石灰多多消耗2%，，生鐵產量降降低2%-5%，生鐵質質量變差。S2.選煤方法法2.1重力選煤——按密度差別進行分選的方方法。濕法——跳汰選煤煤、重介質選選煤、搖床選選煤、流槽選選煤、斜槽選選煤等；干法——風選、空空氣重介等。。重力選煤方法法與其它選煤煤方法相比有有分選粒度范范圍寬、工工藝簡單、操操作維修方便便、分選效率率高、處理能能力大、投資資少等優(yōu)優(yōu)點，所以得得到廣泛應用用。2.2浮游選煤——又叫浮選選。按礦物表面親水性差差異進行分選的的方法。。2.3特殊選煤——利用礦物的導電性性、導磁性、、摩擦系數(shù)、、射線穿透能能力等的不同，把有用礦物物和雜質分開開。2.4手選——人人工揀揀矸。。根據(jù)據(jù)塊煤與與矸石石在顏顏色、、光澤澤及外外形上上的差差別由人工工揀除除的。。2.5選擇性性破碎碎——利利用硬度差差別。常用的的選煤煤方法法是：：跳汰選選煤、、重介介質選選煤、、浮選選。S3.我我國選選煤存存在的的問題題與發(fā)發(fā)展前前景我國選選煤工工業(yè)水水平與與世界界選煤煤工業(yè)業(yè)水平平差距距的主主要表表現(xiàn)：：入選比比例少少。主要要原因因對煤煤炭質質量注注意不不夠；；精煤質質量差差。原因因是原原煤可可選性性差，，選煤煤廠裝裝備落落后；；環(huán)保問問題多多。主要要是重重視不不夠；；設備材材質次次。原因因是整整體工工業(yè)水水平不不高；；勞動效效率低低，自動動化水水平不不高。。隨著中中國加加入WTO，劇劇烈的的國際際競爭爭促使使我國國選煤煤行業(yè)業(yè)取得得了前前所未未有的的發(fā)展展。選選煤廠廠數(shù)目目正不不斷增增加，，入選選比例例迅速速提高高，產產品質質量逐逐年提提高，，先進進設備備和自自動化化得到到廣泛泛的推推廣。。S4.選選煤煤廠廠4.1定定義：：選煤煤廠是是對煤煤進行行分選選，生生產出出不同同質量量、規(guī)規(guī)格產產品的的加工工廠。。4.2分分類：：分類類方法法有三三種：：（1））按用用戶不不同分分類：：煉焦焦煤選選煤廠廠、動動力煤煤選煤煤廠或或兩者者兼有有的選選煤廠廠；（2））按照照選煤煤廠處處理能能力分分為三三類：：大型型、中中型和和小型型。大型——處處理能能力≥1.20Mt/a中型——處處理能能力≤≤0.45<1.20Mt/a小型——處處理能能力<0.45Mt/a（3））按選選煤廠廠的位置及其與與煤礦的關系系分為為五種種類型型：礦井型型選煤煤廠——廠廠址位位于煤煤礦工工業(yè)場場地內內，只只選該該礦所所產毛毛煤或或原煤煤的選選煤廠廠。群礦型型選煤煤廠——廠廠址位位于某某一煤煤礦的的工業(yè)業(yè)場地地內，，可同同時選選該礦及附近煤煤礦所產毛毛（原原）煤煤的選選煤廠廠。礦區(qū)型型選煤煤廠——在在煤礦礦礦區(qū)區(qū)范圍圍內，，廠址址設在在單獨的的工業(yè)業(yè)場地地上，入選外來來煤的選煤廠廠。中心選煤煤廠——廠址址設在礦礦區(qū)范圍圍外獨立立的工業(yè)業(yè)場地上上的選煤煤廠。用戶型選選煤廠——廠址址設在用用戶（如如焦化廠廠等)工工業(yè)場地地上的選選煤廠?！，F(xiàn)代化選選煤廠是是一個由由許多作作業(yè)所組組成的連連續(xù)機械械加工工過程程。所有有作業(yè)分分為分選作業(yè)業(yè)和輔助作業(yè)業(yè)兩類。世界最大大的選煤煤廠之一一--平平朔安家家?guī)X選煤煤廠安家?guī)X露露天煤礦礦選煤廠廠位于山山西省朔朔州市，，是國家家“九五五”期間間重點建建設項目目，隸屬屬于平朔朔煤炭工工業(yè)公司司，2001年年底投產產。設計計處理能能力4250t/h，，按4200h/a標標準工作作制度計計算，年年處理原原煤17.80Mt；；按6000h/a實實際工作作時間計計算，實實際處理理能力可可達25.50Mt，，是我國國規(guī)模最最大的現(xiàn)現(xiàn)代化高高效選煤煤廠。神華集團團公司上上灣選煤煤廠S選煤工藝藝一、原煤受煤煤、儲煤煤二、原煤準備備三、洗選部分分四、輔助作業(yè)業(yè)五、選煤工藝藝流程圖圖H選煤工藝藝一、受煤煤、儲煤煤受煤和儲儲煤設施施，如受受煤坑、、儲煤倉倉等，用用于調節(jié)節(jié)以后生生產環(huán)節(jié)及物料料輸送時時的不平平衡，減減少礦井井和選煤煤廠之間間的依賴賴性，有有利于指標穩(wěn)穩(wěn)定和提提高自動動化水平平，同時時當洗選選的煤混混合入選選時可以以達到均勻摻摻合的要要求，所所以其在在選煤廠廠中的地地位應引引起足夠夠的重視視。1.礦礦井采采出的原原煤主要要通過下下列方式式輸送到到選煤廠廠：經箕斗或或膠帶輸輸送機輸輸送：礦礦井型選選煤廠多多采用，，此時選選煤廠的的受煤或或準備車車間與井井口房連連在一起起。采用準軌軌鐵路輸輸送：礦礦區(qū)型、、中央型型和群礦礦型選煤煤廠多采采用此種種輸送方方式，此此時受煤煤設施多多為受煤煤坑。2.受受煤坑坑由卸煤機機（或底底開式礦礦車卸煤煤）、受受煤坑、、給煤機機和膠帶帶輸送機等環(huán)環(huán)節(jié)組成成。受煤煤坑長度度、容量量，是依依據(jù)所要要求的卸卸煤時間和儲量量而定。。受煤坑坑的煤然然后可經經由葉輪輪式給煤煤機給到到膠帶輸送機上上運送到到儲煤倉倉（場））。儲煤倉（（場）的的工藝布布置大容量的的圓筒倉倉（每個個倉的容容積可達達5000t以以上）和和封閉式式堆取料料機或堆堆取料混混煤機儲儲煤場，，是現(xiàn)代代化選煤煤廠原煤煤儲存的的先進形形式。有些選煤煤廠因為為原煤種種類多或或各礦煤煤質不均均勻還設設置多個個煤倉分分別裝倉倉進行按按比例配配煤入選選。近年來由由于廠型型、設備備大型化化和現(xiàn)代代化以及及原料煤煤均質化化等要求求，堆取取料機儲儲煤或堆堆取料混混煤配煤煤儲煤場場日益發(fā)發(fā)展。常用的有有斗輪式式堆取料料機，堆堆料及取取料通過過三條膠膠帶輸送送機完成成。封閉閉式混煤煤儲煤場場：避免免煤塵飛飛揚，利利于環(huán)保保，而且且有利于于冬季作作業(yè)。安太堡露露天礦選選煤廠快快速裝車車站S選煤工藝藝二、原

原煤準備（篩分破碎）一般由篩分、手選、破碎等工藝組成，它的任務主要是初步除雜，為分選車間做準備的。預先篩分、人工手選（將可見矸石或黃鐵礦、天然焦及機器雜物揀出），大塊煤經破碎機破碎與篩下物混合進入分選作業(yè)。預先篩分、檢查性手選（用少數(shù)工人揀出鐵器、雜物和特大塊矸石），大塊煤和矸石經破碎機破碎與篩下物混合進入分選作業(yè)。此類型在我國選煤廠廣泛使用。采用選擇性破碎機的篩分破碎車間，它可以同時完成篩分、破碎、選矸作業(yè)，大大減輕笨重的手選體力勞動，要求大塊煤和大塊矸石之間脆度差異大，以跌落試驗資料為依據(jù)。預先分級，篩上大塊物料采用塊煤重介分選代替人工手選清除大塊或特大塊矸石的方案。只進行粒度分級的篩選廠，原煤分成幾個不同粒度級別供給用戶。S三、洗選選部分選煤方法法主要分分為兩類類：重力力選礦和和浮選1、重力選煤煤主要是是利用煤煤和矸石石的密度度差異進進行分選選的方法法，例如如：重介介質法、、跳汰法法、溜槽槽與搖床床法。其其中廣泛泛采用的的方法主主要為：：重介質質法和跳跳汰法。。重介質分分選：分選介介質為由由磁鐵粉粉、煤泥泥、水配配制成的的重懸浮浮液（通通常成為為懸浮液液或重質質），此此重懸浮浮液的密密度與分分選密度度有關，，煤和矸矸石在此此懸浮液液中借助助于重力力或離心心力分開開。跳汰分選選：指物料料主要在在垂直上上升的變變速介質質流中，，按密度度差異進進行分選選的過程程。物料料在粒度度和形狀狀上的差差異，對對選礦結結果有一一定的影影響。2、浮選：主要是利利用煤和和矸石表表面性質質（潤濕濕性）的的差異進進行分選選的方法法。選煤工藝藝重介質分分選分類特征分選機類型分選后產品品種兩產品分選機三產品分選機懸浮夜流動方向水平液流分選機垂直液流分選機復合液流分選機分選槽形式深槽分選機淺槽分選機排矸裝置形式提升輪分選機（斜輪、立輪）刮板分選機圓筒分選機空氣提升式分選機三、洗選選部分（一）選選煤用塊塊煤重介介分選機機斜輪重介介質分選選機立輪重介介質分選選機JL型立立輪重介介質分選選機滴薩型（（DISA）立立輪重介介質分選選機太司卡型型（TESKA)重介介質分選選機圓筒型重重介質分分選機三、洗選選部分（二）選選煤用末末煤重介介質分選選機圓錐型重重介質旋旋流器圓筒型重重介質旋旋流器三產品重重介質旋旋流器按其給料料方式可可分為有有壓給料料式和無無壓給料料式無壓三產產品旋流流器結構構示意圖圖重介質旋旋流器重介質旋旋流器重介質旋旋流器重介質旋旋流器跳汰分選選過程：：原煤給到到跳汰機機篩板上上，形成成一個密密集的物物料層，，這個密密集的物物料層稱稱為床層層。在給給料的同同時，從從跳汰機機下部透透過篩板板周期地地給入一一個上下下交變水水流，物物料在水水流的作作用下進進行分選選。跳汰周期期：在跳跳汰選煤煤過程中中，水流流上升、、下降一一次稱為為一個跳跳汰周期期。一個個跳汰周周期包括括四個階階段：上升初期期，水流加加速上升升時期：：水流較快快地將床床層舉起起，為松松散和分分層創(chuàng)造造條件。。上升末期期，水流減減速上升升時期：：因水流速速度減慢慢，顆粒粒上升速速度明顯顯減慢，，部分重重顆粒甚甚至開始始下降，，床層逐逐漸松散散。下降初期期，水流加加速下降降時期：：水流與顆顆粒的速速度差較較小，接接近干擾擾沉降，，物料逐逐漸落到到篩面上上。下降末期期，水流減減速下降降時期：：小顆粒在在水流作作用下，，部分穿穿過大顆顆粒間的的縫隙———吸啜啜作用。。風：壓縮空氣氣提供水水流垂直直交變運運動，風風閥的作作用是將將壓縮空空氣交替替地給入入空氣室室中，同同時按一一定的規(guī)規(guī)律將空空氣室中中的壓縮縮空氣排排出室外外。當給給入壓縮縮空氣時時，跳汰汰室中的的水被強強制上升升；待空空氣室中中的壓縮縮空氣排排出時，，跳汰室室中的水水位又自自動下降降，因此此，推動動跳汰室室中的水水面上下下運動形形成脈動動水流。。水：垂直流：：物料分層層得以實實現(xiàn)的客客觀條件件。水平流：：主要是起起潤濕和和運輸?shù)牡淖饔?，，濕潤是是為了防防止干物物料進入入水中后后結團；；運輸是是負責將將分層之之后，居居于上層層的低密密度物料料沖帶而而走，使使它從跳跳汰機的的溢流堰堰排出機機外。跳汰選煤煤跳汰選煤煤浮選是依據(jù)礦礦物表面潤濕濕性的差異進進行的。。煤粒表表面潤濕濕性差，，碰撞時時粘附在在氣泡上上，被氣氣泡帶至至水面，，形成礦礦化氣泡泡。矸石石表面潤潤濕性好好，碰撞撞時不與與氣泡附附著，仍仍留在礦礦漿中。。將泡沫沫和礦漿漿分別排排出，即即可得到到精煤和和尾煤。。浮選（浮浮游選礦礦）浮選機大屯選煤煤廠用的的FCMC浮選選柱S四、選煤煤輔助作作業(yè)選煤廠除除了主要要分選作作業(yè)外，，通常還還包括以以下幾個個輔助作作業(yè)：1.篩分：將煤炭炭分為不