1、第三章 工艺流程设计,1、煤质资料分析 2、选煤方法的确定 3、方案的技术经济比较 4、工艺流程结构设计 5、共伴生矿物的回收 6、煤质资料的综合,采样要求 一、原煤的物理和化学性质 二、煤的筛分、浮沉资料分析 三、煤的可选性 四、煤质资料分析小结,第一节 煤质资料分析,1、设计所需的原始资料,（1）通用资料 （2）煤质资料 （3）环保部门提供的资料 （4）规范资料和专业之间的周转资料 （5）改、扩建选煤厂所需要的附加资料,（1）通用资料,通用资料，是指参与设计的几个专业在不同程度上参考使用的资料，也包括一些其他专业专用，但对选煤专业仅供参考，而非使用的资料。 经上级机关审批下达的有关文件和协
2、议书。煤田地质勘探报告。矿井资料厂区地形图和建设地区地理图：工程地质和地震烈度等级资料。气象资料：,水文地质资料及水文资料：给水、排水资料：电源资料：建材来源及施工能力：交通运输状况：环境保护资料：综合经营、,（2）煤质资料,煤质资料是选煤专业工艺设计的基础资料，包括煤田储量、地质勘查资料以及煤层煤样、生产煤样（生产大样）、煤的物理性质和煤的工业分析等。煤质资料可从井田地质精查报告中获得。地质勘探部门为了给新建选煤厂提供资料，可以作一些坑探或槽探工程，采集煤样做筛分、浮沉试验。也可以从邻近小煤窑中采取煤样。凡是在与开采井田有一定距离的地方采取的煤样，很容易造成误差，或不具有代表性。在使用这类资
3、料时应慎重。,（2）煤质资料,设计不能从地质详查报告中找煤质资料，因详查的精度不够，只能满足矿区总体设计的需要；更不能用普查的资料，普查资料只能供远景规划使用。,（2）煤质资料,煤层煤样资料 煤层煤样分为煤层分层煤样和煤层可采煤样。 煤层分层煤样是用来确定每一开采煤层或开拓后的煤层各分层和夹石层煤的性质。 煤层可采煤样是用来确定每一层煤的性质，以及采煤过程中采出的夹石层的性质。这些资料提供各入选煤层数量与质量情况，为设计中确定技术措施提供依据。,（2）煤质资料,生产煤样资料 生产煤样是生产矿井在地质和生产情况正常的条件下，从各煤层分别采取的煤样。每个煤层采样质量为610 t。所采的大样能够代表
4、正在开采或将要开采的煤层煤质特性。该煤样经过筛分、浮沉等一系列试验可获得下列资料：,（2）煤质资料,原煤的物理性质，工业分析和元素分析资料，筛分组成和浮沉组成，大块煤破碎或碎选试验资料，中煤破碎试验资料。 煤泥浮选试验资料。 煤泥沉降和煤泥水澄清试验资料 矸石泥化性试验资料。 煤岩分析试验资料。 黄铁矿或其他有用伴生、共生矿物回收工艺试验资料。,（2）煤质资料,生产煤样的系列资料是选煤厂工艺设计主要依据的资料。在准备设计时遇到的最大困难是该矿井不仅没有生产，往往也刚开始设计，根本不具备采生产煤样的条件。,怎么办？,只能考虑从邻近矿井或小煤窑采取。,（2）煤质资料,生产煤样的系列资料是选煤厂工艺
5、设计主要依据的资料。 煤样应具有代表性，当从邻近矿井采取生产煤样资料时，要参照本矿井的精查地质勘探报告，按具体情况设计。,（3） 环保部门提供的资料,选煤厂建设前的环境背景和建设后的环境评价和要求报告。如对选煤厂排出的尾矿、污水、粉尘、有害气体、噪声和放射性物质等要达到排放标准的要求。,（4）规范资料和专业之间的周转资料,规范资料，是指国家制定的法令、规定和规则： 如选煤厂工艺设计规范、 设备和产品的国家标准、 建筑设计的防震、防火规定、 水质的卫生规定和要求、 国家或地方环境保护的标准和规定以及安全技术方面的规定； 设备价格和安装价格的计算标准、建筑物和构筑物的概算（预算）指标， 原料、精煤
6、等产品、燃料及材料的价格、运输费用及运杂费的定额、折旧计算规定 工资等级的规定等。,（4）规范资料和专业之间的周转资料,专业之间的周转资料，是指设计过程中相关专业，必须互相提交给对方的设计条件（参阅选矿设计手册）。,（5）改、扩建选煤厂所需要的附加资料,原企业的原煤供应情况、性质及主要产品数、质量等。原企业工艺流程及近期各项平均生产指标、生产消耗、劳动定员及生产组织和工作制度。原企业主要设备名称、规格、台数、作业率、处理量及操作条件等。原企业辅助设施，如机修、实验室、化验室、药剂制备、尾矿设施、仓库等的装备和使用情况。,（5）改、扩建选煤厂所需要的附加资料,原企业“三废”处理及环境保护情况。原
7、企业图纸，如选煤厂厂房设备配置实测图、交通位置图、厂区总体布置图以及隐蔽工程竣工图。原企业经济资料，如固定资产总额、设计投资总额、施工决算、年经营费、原煤及精煤成本和成本分析、企业经济效益盈亏情况等。原企业技术革新及生产技术总结资料。原企业的经验总结以及对改、扩建选煤厂的意见。,选煤厂设计的关键是采用：既适合原煤实际特性，又满足煤炭用户需求的加工方法。 原煤煤质资料是制定选煤工艺流程、进行流程计算和设备选型的基本依据。煤质资料必须可靠，其可靠性决定着设计流程和选用设备的合理性。煤质资料的可靠性取决于煤样的来源以及试验的精确性，采样和试验必须严格按照国家标准进行。生产煤样是选煤厂设计的技术依据，
8、它的采取方法以GB48193生产煤样采取方法执行。,第一节 煤质资料分析之采样要求,为了保证煤样的代表性，采样条件应当符合以下标准： （1）采样地点地质条件正常（不能处在断层、褶曲构造变动地区、透水区、氧化区和风化作用地区） （2）生产条件正常（采煤方法、机械运转、运输及工作面管理正常）； （3）采样方法及其具体操作符合要求。,第一节 煤质资料分析之采样要求,未投产的矿井或煤层： 可利用同一煤田邻近矿井的生产煤样代替， 或使用矿井的地质勘探资料作为设计依据，但应当十分谨慎，要考虑由于因素差别对煤质的影响进行对比估计。,第一节 煤质资料分析之采样要求,煤样的筛分、浮沉、缩分、制样和分析试验必须按
9、照相应的国标进行，实验结果应按国家标准 GB/T 477-1998煤炭筛分试验方法； GB 478-87煤炭浮沉试验方法； 行业标准M T58一 93 煤粉筛分试验方法； MT57-93 煤粉浮沉试验方法进行审查。 试验误差应当在国标规定范围之内，否则试验作废。,第一节 煤质资料分析之采样要求,煤质资料分析与研究的目的， 了解煤的内在特性 制定合理的选煤工艺流程。 煤质资料分析的内容： 煤的物理性质、 煤的化学性质、 筛分和浮沉资料、 可选性等。,第一节 煤质资料分析之采样要求,第一节 煤质资料分析之原煤的物理与化学性质,一、原煤的物理和化学性质 1工业分析和元素分析 煤的工业分析是指用指定的
10、方法测定煤炭分析基下的水分、灰分、挥发分和固定碳。,第一节 煤质资料分析之原煤的物理与化学性质,煤的牌号和用户不同，在选煤厂设计时选择的选煤方法、流程结构、产品结构和用途上都有根本性的区别。 不同用户对于煤中硫分、灰分、水分和发热量的要求往往有很大的差异，这对设计也有重要的影响。,第一节 煤质资料分析之原煤的物理与化学性质,应用基低位发热量是评价动力煤质量的主要指标，也是动力煤商品计价的依据。,第一节 煤质资料分析之原煤的物理与化学性质,煤中的灰分、硫分是主要的有“害”杂质，故灰分和硫分是评价煤质的重要指标。 我国灰分和硫分等级划分标准，见表3-1。,表3-1 煤中灰分和硫分等级划分,第一节
11、煤质资料分析之原煤的物理与化学性质,煤的元素分析：是指煤中碳、氢、氮、氧等元素的分析，硫的含量测定属于元素分析范畴。煤中有机质主要由碳、氢、氮、氧、硫等五种元素组成，其中碳、氢、氧三者总和占有机质的95以上。,第一节 煤质资料分析之原煤的物理与化学性质,2.煤的物理性质: 密度、 煤和矸石的泥化性、 安息角 摩擦角等。,（1）煤的密度,真密度,视密度,堆密度,煤 的 密 度,用于计算煤的质量,主要用于计算煤的储藏量等计算,主要煤仓设计等计算,包含煤的孔隙,包含煤块间隙,（1）煤的密度,真密度 真密度是在20时煤的单位体积（不含煤的内外表面空隙）的质量（kg/L或g/mL)，以符号表示。在设计中
12、，真密度（通常称为密度）可用于体积和质量的换算，也可表征煤炭质量。,（1）煤的密度,视密度 视密度是在20时煤的单位体积（包括煤的孔隙）的质量（kg/L或g/mL)。视密度可用于煤的埋藏量和破碎、燃烧等过程计算。在分选过程中，如果煤中存在天然焦时，其真密度数值较大，但因其孔隙多，视密度较小，很容易混入精煤产物中。,（1）煤的密度,堆密度 堆密度是指一定体积自由堆积（包括煤块间隙）的煤堆质量以t /m3为单位，用表示。在煤仓设计、煤堆质量的估算和运输量的计算时都用这项指标。煤的堆密度数值参考表3-2。,（1）煤的密度,表3-2 煤的堆密度数值,（2）脆度,煤的脆度表征煤被粉碎的难易程度，煤的脆度
13、与岩相组成和煤化程度有关。 丝炭最脆， 镜煤、亮煤居中， 暗煤最韧。 由于丝炭较脆，故粉煤中丝炭居多。 煤的脆性影响产品粒度、工艺环节的选择等。,（3）煤和矸石的泥化性,煤和矸石的泥化是指矸石或煤浸水后碎散成细泥的现象。 泥化程度试验按MT/T109-1996煤和矸石的泥化试验方法进行。 如果矸石泥化程度严重，会造成生产循环水粘度迅速增高，影响分选过程，使煤泥回收、洗水净化和闭路循环变得十分困难。 因此，在制定工艺流程时要选择合适的分选工艺和流程，采用泥化现象较轻的分选工艺，减少煤和矸石与分选介质接触的时间，对煤泥水系统的设计要采用合理的结构。,（4）安息角（静止角）,安息角是指将煤等松散物自
14、然堆成一个锥体，锥体与底面的夹角就是煤的安息角，以表示。 在设计带式输送机，计算煤仓、储煤场和矸石堆容积时，安息角是必要的参数，不同产品的安息角见表3-3。,（4）安息角（静止角）,表3-3 不同产品安息角数值,（5）摩擦角,将煤堆放在一块平板（多为钢板）上，使平板逐渐倾斜，直到煤开始向下滑动，这时平板的倾斜角就是煤的摩擦角，以表示。摩擦角是设计溜槽、带式输送机煤仓底部的重要参数。例如，选煤厂带式输送机的胶带倾斜角必须小于煤的摩擦角。,3煤的化学性质,煤的化学性质指煤的氧化、风化、自燃、氢化等性质。 变质程度愈低的煤类愈容易风化和自燃。 最容易风化和自燃的是褐煤，对于褐煤只能采取短期储存； 气
15、煤及1/3焦煤存放应当小于3040昼夜； 肥煤、焦煤、瘦煤存放要小于6090昼夜。 存放时间在夏季，挥发分较高的煤类取小值。,3煤的化学性质,煤的风化是指逐渐氧化，使煤失去光泽，碎裂成小块或粉末，煤的粘结性下降，干馏时焦油产率降低，氢气减少，一氧化碳、二氧化碳增加，烃类物减少，热值降低，着火点下降。 在选煤厂设计中应注意对易风化、自燃的煤类的防护，在储煤场、煤仓的设计中要考虑相应措施。 警惕由于煤堆（煤仓）不易散热，受氧化的煤（尤其是高硫煤）温度升高产生自燃，因此，储煤场、煤仓不应存有煤的死角，存煤应循环使用，高硫煤及时选出黄铁矿是防止自燃的有效措施。,第一节 煤质资料分析之 煤的筛分、浮沉资
16、料分析,1.煤的筛分特性 用于了解煤炭的粒度特性，主要是对采出的煤样进行筛分试验。 筛分试验的目的是测定煤的粒度组成和各粒级产物的质量特征（灰分、硫分等）。它是合理利用煤炭以及设计选煤厂的基础材料。,1、煤的筛分特性,筛分试验试样来自生产煤样， 试验方法按GB-/T 477-1998煤炭筛分试验方法进行， 煤样的制备应严格执行GB 474-1996煤样的制备方法规定。 原煤筛分试验表见表3-4。,1、煤的筛分特性,原煤筛分资料,1、煤的筛分特性,(1) 50 mm粒级情况：将50 mm粒级的煤采用手选的方法分开并进行分析试验，得到煤、夹矸煤、矸石和硫铁矿的含量、灰分和硫分。 夹矸煤含量和结构特
17、征可以作为选择入选粒度上限的参考因素。 夹矸煤的结构特征是指煤炭中有机质与矿物质所存在的连接状态，通过测定有机质条带的厚度及其所占比例，结合夹矸煤含量考虑分选上限。,1、煤的筛分特性,矸石含量可以用来评定原煤的含矸量等级。含矸量标准见表3-5。 矸石 量低、煤质好的动力煤可以考虑手选后直接作为商品煤出售。 动力煤含矸量高时，应当考虑机械选矸方法。 分选炼焦煤时，对于50 mm粒级，一般设置检查性手选拣矸。当含矸量高时，也应考虑采用机械选矸方法。 从表3-4看出；原煤含矸7.21%属于高矸等级。硫铁矿中，最常见的是黄铁矿，如果黄铁矿含硫量合格，可以考虑经简单手选，生产黄铁矿副产品。,1、煤的筛分
18、特性,表3-5 入厂原煤含矸量等级（参考值）,1、煤的筛分特性,(2)各粒级含量分析： 如果各粒级的质量百分数相近，说明原煤的粒度分布均匀； 如果大粒级含量较多，且灰分较低，则说明煤质较硬。 对于13 mm以下末煤含量大的原煤，特别是3 mm以下粉煤含量大的易碎原煤，在确定分选方法时应当谨慎对待。,1、煤的筛分特性,(3)各粒级质量分析： 如果各粒级的灰分与原煤总灰分相近，说明煤质均匀； 如果灰分随着粒度减小而减小，包括-0. 5 mm粒级灰分也低，表明煤质脆易碎。表3-4各粒级灰分随粒度减小而减小，说明细粒级中含煤较多，煤质较脆； 相反，如果随着粒度减小灰分增高，说明矸石易碎而煤质较硬。 如
19、果-0. 5 mm粒级灰分比原煤或相邻近粗粒级灰分均高，说明矸石存在泥化现象。 当部分粒级灰分已符合用户质量要求，可以考虑将这部分粒级直接筛分出来作为商品煤出售，这样可以降低分选负荷，减少煤泥量，提高经济效益。,1、煤的筛分特性,（4）煤质较好的情况下，动力煤选煤厂小于13 mm粒级可以不入选，筛选厂直接使用筛分资料得出各种产品的理论产率和质量指标。,1、煤的筛分特性总结,分析+50mm物料特性,分析+50mm矸石数量,分析各粒级的含量特性,分析各粒级的质量特性,质量,数量,确定入选粒度上限,确定含矸等级,确定选矸方法,2、浮沉资料分析,2煤的浮沉资料分析 浮沉试验是用不同密度的重液，将各个粒
20、度的煤炭分成不同的密度级，测定其产率和质量。浮沉资料是评定煤的可选性和分选作业流程计算的依据，而可选性的难易又是选煤厂设计和生产管理的重要依据。浮沉试验表如表3-6,2、浮沉资料分析,表3-6 原煤浮沉试验表,二、煤的筛分、浮沉资料分析,(1)各密度级的含量和灰分分析： 各粒度级都做如表3-6所示的浮沉试验，然后再合成综合粒级（如50-0.5 mm粒级）的原煤浮沉试验结果。 假定表3-6就是浮沉试验综合表， 从低密度级的产率以及其灰分高低，可以粗略地判断煤质优劣、精煤指标高低以及是否具有生产低灰精煤的可能。 从中间密度级的含量可以估计原煤可选性。 从矸石的含量和灰分可以判断选煤时排矸的数量和质
21、量指标，并能够了解有无生产出劣质煤、沸腾炉用矸石及部分矸石抛弃的可能性。,二、煤的筛分、浮沉资料分析,(2)原煤浮沉资料是绘制可选性曲线、求出理论分选指标的依据。(3)在原煤含硫量低的时候，不必进行硫分测定和硫的分布分析。,二、煤的筛分、浮沉资料分析,3煤的其他资料分析 煤的其他资料是指煤泥筛分试验、煤泥浮沉试验以及煤泥浮选试验等。 煤泥筛分试验是将-0. 5 mm粒级进一步筛分成各粒级并测定其灰分，确定各粒级含量的试验。,二、煤的筛分、浮沉资料分析,煤泥浮沉试验是分析研究-0. 5 mm粒级密度组成的主要方法。当前部分重选设备分选下限可以在0. 5 mm以下，利用煤泥浮沉试验资料可以判断-0
22、.5 mm粒级的重选效果，但是可能与实际生产有较大的出入。,二、煤的筛分、浮沉资料分析,煤泥浮选试验是全面了解煤的可浮性以及与其有关的物理化学性质的标准试验方法。,三、煤的可选性,煤的可选性是一个概略的定性概念，它表示按要求的质量指标从原煤中分选出精煤产品的难易程度。 在选煤方法一定的情况下，影响煤的可选性难易程度的主要因素是密度组成（煤炭固有特性）和对产品的质量要求（外在因素）。浮沉试验结果（密度组成）就是可选性的全部信息。从密度组成来看，低密度级含量（产率）多，中间密度级含量少，表明可选性好，反之，可选性差。,三、煤的可选性,用户对精煤产品的质量要求是影响和决定可选性难易程度的一个重要的人
23、为因素，它反映了对煤炭加工的要求。 同一原煤，要求的精煤灰分越低，对应的分选密度越低，可选性越差，反之，可选性较好。因此说，煤的可选性是一个相对概念。,三、煤的可选性,在精煤产品质量一定的条件下，不同的入选原煤或待选物料，用不同的分选方法除去杂质（灰分、硫分等），都分别存在不同的难易程度。 现行的煤的可选性标准是相对跳汰分选方法而言的， 其他分选方法可以与跳汰分选方法相比较加以判断: 例如一般认为重介质分选的效率高于跳汰分选，在根据可选性标准判定为难选时，说明用跳汰分选属于难选，但对于重介质分选来说可能意味着是中等可选的。,三、煤的可选性,煤的可选性根据GB/T 16417-1996煤炭可选性
24、评定方法和GB/T 16417-1996规定：可选性等级采用“分选密度士0.1含量法”进行评定。 士0.1含量按理论分选密度计算，理论分选密度在可选性曲线上按指定精煤灰分确定（精确到小数点后两位）。,三、煤的可选性,10,75,1.45,28,沉物产率%,灰分Ad%,密度g/cm3,浮物产率%,0,100,0,100,0,100,1.20,2.20,四、煤质资料分析小结,原煤特性是自然形成的因素，是选煤工艺设计的基础， 产品定位既是市场需求的体现，也是由煤炭本身的性质特性决定的，它是工艺设计的前提和最终目标。,煤质资料分析,对煤质资料进行系统分析后，在设计时一般顺序如下： 分析煤炭的大筛分资料
25、，得到粒度组成表， 分析同该大筛分资料对应的煤的浮沉组成资料，得到煤的浮沉综合表 根据浮沉综合表，进行可选性曲线的绘制， 根据用户对产品质量的要求，确定该煤的可选性等级，以便确定相应的选煤方法。,煤质筛分及浮沉资料分析,煤的筛分资料表,对应的煤的浮沉资料表,绘制可选性曲线,确定煤的可选性等级,煤的浮沉综合表,确定相应的选煤方法,所谓对应的浮沉资料表, 指做浮沉试验的煤样来 自于这里的筛分各粒级 煤样,第二节选煤方法的确定,一、选煤方法 二、入选粒度上限 三、选矸方法 四、入选方式混合与分组、分级问题 五、选煤流程与资源的关系 六、煤泥水处理问题,第二节选煤方法的确定,选择选煤工艺流程应遵循以下
26、基本原则 （1）分选方法先进可靠； （2）产品质量合格； （3）经济效益最大。,第二节选煤方法的确定,一、选煤方法 主要选煤方法有： 跳汰选煤法：适用于易选煤、中等可选煤， 重介质选煤法：适用于难选及极难选煤等， 煤泥浮选法：适用于0.5mm以下的煤分选， 摇床选煤法：一般分选13mm的高硫煤， 干选法：对于缺水或寒冷地区。,第二节选煤方法的确定,二、入选粒度上限 入选粒度上限受三方面因素制约: 1、用户要求 2、入选原料煤的性质 3、分选设备本身能够允许的入料粒度上限,二、入选粒度上限,1、用户要求 入选原料上、下限应尽可能与产品的要求一致： （1）炼焦煤：-3mm级含量应占85%左右 （2
27、）动为煤和化工用煤的上限均在75mm以下，下限多为13mm,二、入选粒度上限,2、入选原料煤的性质 应该全面考虑各粒级的灰分（有时还须考虑硫分）和可选性 如： 某粒级的灰分未超过要求值，而筛分又不困难的时候，可以考虑该粒级不入选。 有些粒级的可选性很差，即使入选，其产品产率极低，也可以考虑不入选 还要考虑夹矸煤的含量和破碎后单体解离的情况,二、入选粒度上限,3、分选设备适宜处理的粒级 分选设备适宜处理的粒度除与分选设备类型有关外，还与其规格有关。按我国目前的分选设备发展现状，各分选设备的入料上限及有效分选下限可参考表3-10所列,三、选矸方法,选 矸 方 法,人工拣矸,机械选矸,常规性手选,检
28、查性手选,动筛跳汰排矸,重介质分选排矸,选择性破碎机排矸,用于拣+50mm矸石,用于拣铁器、木材等杂物,含矸 量低 时,含矸 量高 时,通常用于炼焦煤选煤厂,四、入选方式混合与分组、分级问题,甲矿井煤,乙矿井煤,丙矿井煤,选煤厂,各矿井煤性质存在差异，怎么办？,需要分组分选或混合分选,各矿井煤的煤号不同,甲矿井煤,乙矿井煤,丙矿井煤,甲矿煤分选系统,乙矿煤分选系统,甲矿煤分选系统,大型选煤厂,用户1,用户2,用户3,大型选煤厂在设计时，对不同煤号的煤要采用多系统分别入选,各矿井煤的煤号不同,甲矿井煤,乙矿井煤,丙矿井煤,甲矿煤分选系统,乙矿煤分选系统,丙矿煤分选系统,小型选煤厂,用户1,用户2
29、,用户3,小型选煤厂，对不同煤号的煤要采用轮换入选制度,各矿井煤的煤号相同,甲矿井煤,乙矿井煤,丙矿井煤,选煤厂,用户,对于同煤号的煤性质不同时，入选前进行混合,原 煤 混 煤 场,分选系统,四、入选方式混合与分组、分级问题,原煤来自几个矿井或几个煤层时，由于煤的牌号不同或可选性相差悬殊，或是其低密度物中的硫分相差较大时，就需要考虑混合入选或分组入选的问题 。 对于不同牌号的原煤，其用途往往有较大差别，一般需要分别入选，在设计时应考虑采用双系统（或多系统）入选，对中、小型选煤厂可实行单系统轮换入选制度。 对于牌号相同的几个煤层，如果其基元灰分相差较大、可选性差异较为显著或低密度成分中硫分相差较
30、大时，采取分采、分运、分别入选的方式是最为合理的，但是实现分采分运困难很大，管理复杂，耗资多，一般矿井不具备这种条件，可以考虑在地面设置原煤均质化混煤场，保证入选原煤性质均匀，也不必另外设置原谋储煤仓。,四、入选方式混合与分组、分级问题,所谓系统（或组数）是指原煤从进入选煤厂开始，直到产品处理完毕的主要煤流线，包括受煤、筛分、破碎、入选、产品脱水直到装仓等作业环节。 双系统即两个完整而独立的系统。 两个以上的独立系统称为多系统。,四、入选方式混合与分组、分级问题,所谓系统（或组数）是指原煤从进入选煤厂开始，直到产品处理完毕的主要煤流线，包括受煤、筛分、破碎、入选、产品脱水直到装仓等作业环节。,
31、原煤,分选前准备,分选,选后产品处理,受煤,产品仓,四、入选方式混合与分组、分级问题,分级或不分级入选问题，要根据具体分选工艺条件而定。有时分级粒度偏小，分级效率低，造成后续分选作业入料不稳定，也会给生产带来困难。一般可根据以下两种情况作出粗略判断,四、入选方式混合与分组、分级问题,(1)采用重介质流程或重介质跳汰联合流程时，根据工艺要求需分级入选，应设置分级作业。(2)采用跳汰入选时，一般采用混合（即不分级）入选。,五、选煤流程与资源的关系,原煤性质,产品质量,选煤方法,跳汰选,重介选,五、选煤流程与资源的关系,1、炼焦煤选煤流程选择 降低原煤灰分，满足用户的需要 出中间灰分的副产品 0.5
32、mm以下的煤泥需要设置浮选作业,五、选煤流程与资源的关系,2、动力煤选煤流程选择 主要是排出矸石； 可根据市场对精煤发热量的需求生产优质动力煤； 也可将选后产品筛分成若干级别，实现品种多样化； 原煤常按13（6）mm分级，筛上块煤经选后分级销售或与筛下末（粉）煤混合后作为混煤销售。,六、煤泥水处理问题,在湿法选煤过程中，大量的水与0. 5 mm原生煤泥和分选过程中产生的0. 5 mm的次生煤泥混合在一起形成煤泥水。 煤泥水处理的任务就是用浮选或脱水回收的方法使煤泥成为产品； 用浓缩、过滤、澄清等方法得到用于生产的循环水。,六、煤泥水处理问题,煤泥水作业的设计上要解决以下四个方面问题 （1）合理
33、确定煤泥水准备作业流程，避免细泥循环积聚，保证洗水经常稳定在低浓度范围内； （2）确定合适的浮选工艺指标，妥善处理浮选尾煤，保证浮选尾煤全部在厂内进行机械回收 （3）选煤厂洗水平衡是实现洗水闭路循环的关键因素之一 （4）煤泥水处理设备能力要适当，并留有余地，但也不能过于富裕。,原煤,筛 分,手 选,破 碎,杂物,跳 汰,矸石,中煤,精煤溢流,脱水 筛分,脱泥 筛分,离心 脱水,块精煤,末精煤,去进行煤泥水处理,水力 分级,煤泥水处理系统,煤泥 浓缩,搅 拌,浮 选,加压 过滤,尾煤 浓缩,压 滤,浮选精煤,浮选尾煤,循环水,循环水,六、煤泥水处理问题,第三节 方案的技术经济比较,技术比较 经济
34、比较,1技术比较,（1）列出可能选用的选煤方法和可能的入选上限，画出分选作业原则流程 （2）选择合理的分选密度和I（E）值，对可能的方法和分选作业原则流程进行产品预测。 （3）根据预测结果，计算数量效率，分析产品质量、结构和达到产品质量要求时所用分选指标的合理性。 （4）选择技术上合理的方案保留之。,2经济比较,主要是对技术上合理的方案从综合经济效益上进行比较，需要考虑的因素有销售收入、生产成本、基建投资等相关因素。,第四节 工艺流程结构设计,一、选前准备流程结构 二、选煤流程结构 三、选后产品脱水流程结构 四、煤泥水处理流程结构 五、悬浮液循环、净化、回收流程结构,第四节 工艺流程结构设计,
35、选煤厂的工艺流程可以综合归纳为如下图所示的几个大作业,第四节 工艺流程结构设计,各大作业中，又可分为若干个分作业，这些作业可以归纳为以下两种单元作业形式： 1、分选或分级的作业： 如跳汰选、重介选、浮选、分级和脱水作业等 2、不分离的作业 如破碎、矿浆准备等,第四节 工艺流程结构设计,一、选前准备流程结构,选前准备作业，除要确定合适的选矸方法外，还应采取适当的技术措施，确保入选粒度的上、下限 筛分、手选、破碎是常见的准备作业流程结构。,一、选前准备流程结构,原 煤,预先 筛分,+,-,检查性手选,破 碎,混合入选 原煤（准备筛分、脱泥）,杂 物,块,末,煤泥,常见的设检查性手选的准备作业流程。
36、,一、选前准备流程结构,筛分作业的目的： 是预先筛除符合入选粒度上限要求的部分产品，既减少了破碎机的负荷，也减少了物料的过粉碎并提高了手选作业的效率。 手选作业分为： 常规性手选（拣除矸石和硫铁矿物等，目前一般用机械排矸代替） 检查性手选（拣除铁器、木块等杂物） 破碎作业： 跳汰选采用开路破碎流程， 重介旋流器可以考虑闭路破碎流程。,原煤,碎 选,+,-,矸石,入选原煤,适用于含矸量大，且煤质较脆，矸石较硬,一、选前准备流程结构,一、选前准备流程结构,原 煤,预先 筛分,+,-,动筛 排矸,破 碎,混合入选 原煤（脱泥）,矸 石,入选原煤,煤泥,大型选煤厂采用机械排矸代替人工手选。,一、选前准
37、备流程结构,分级入选准备作业的流程,原 煤,准备 筛分,+,-,脱 泥,末,煤泥,块,一、选前准备流程结构,露天矿煤的准备作业,原 煤,预先 筛分,+,-,准备 筛分,中块,末煤,重介 排矸,矸石,大块,+,-,二、选煤流程结构,1、重选流程结构 （1）不分级入选流程 （2）分级入选流程 （3）块煤入选流程 （4）露天矿动力煤选煤流程 2、浮选流程结构 一般采用简单的单段浮选流程,1、重选流程结构（不分级入选流程）,如下图所示，主要洗选易选煤或中等可选煤。,不分级主选跳汰流程,矸石,跳 汰,原煤,中煤,精煤,矸石,跳 汰,原煤,中煤,精煤,不分级入选主、再选跳汰流程,矸石,跳 汰,原煤,中煤,
38、矸石,跳 汰,原煤,精煤,精煤,破 碎,再选跳汰,矸石（中煤）,准备 筛分,末煤,-,+,再选重介质旋流器,中煤,精煤,1、重选流程结构（不分级入选流程）,1、重选流程结构（分级入选流程）,分级入选流程主要分为： （1）块煤跳汰、末煤跳汰流程 （2）块煤重介、末煤跳汰流程 （3）块煤重介、末煤重介旋流器流程 （4）块煤跳汰、末煤重介旋流器流程,块煤,末煤,主选 跳汰,主选 跳汰,再选跳汰,破 碎,矸石,精煤,精煤,精煤,中煤,矸石,块煤、末煤分级跳汰流程,块煤重介、末煤跳汰分选流程,末煤,主选 跳汰,精煤,主选 重介,块煤,块精煤,块中煤,矸石,中煤,精煤,再选 跳汰,再选 重介,块煤重介、末
39、煤重介旋流器分选流程,主选 重介,块煤,块精煤,块中煤,矸石,再选 重介,主选 重介旋流器,末煤,末精煤,再选 重介旋流器,洗末煤,块煤,末煤,块煤 跳汰,三产品 重介质旋流器,矸石,块精煤,精煤,洗末煤,低质煤,块煤跳汰、末煤重介质旋流器分选流程,块煤,末煤,重介选（或 跳汰）,块精煤,无烟块煤入选流程,末煤,矸 石,主要用于无烟煤、褐煤及动力煤等，块煤洗选后出售，末煤直接出售。,块煤,末煤,跳 汰,块煤,露天矿动力煤选煤流程,末煤,矸 石,大块,重介 选矸,破 碎,块煤,露天矿煤具有块煤量大、矸石多、末煤质量经常变化特点，一般作为动力煤或其他用途且需要分级入选，如图所示。,2、浮选流程结构
40、,煤泥一般是属于易浮的矿物，因此浮选流程通常比较简单。由于浮选产品脱水过程比较复杂，所以国内选煤厂大都采用分选出精煤和尾煤两个产品。常见流程如下图所示：,三、选后产品脱水流程结构,煤炭经过洗选加工后，主要出重选产品及浮选产品，重选产品主要有块精煤、末精煤、矸石、中煤。浮选产品主要有浮选精煤和浮选尾，各种产品的脱水方法为： 1、块精煤脱水筛，脱水仓 2、末精煤斗子捞坑、脱泥、离心脱水，脱水仓 3、浮选精煤加压真空过滤机，脱水仓 4、浮选尾煤尾煤浓缩机、压滤机、煤泥晾干场 5、中煤斗子提升机、脱水筛、脱水仓 6、矸石斗子提升机 如图所示,1、重选产品脱水流程结构,1、重选产品脱水流程结构,2、浮选
41、产品脱水流程结构,四、煤泥水处理流程结构,煤泥水处理的任务就是用浮选或脱水回收的方法使煤泥成为产品； 用浓缩、过滤、澄清等方法得到用于生产的循环水。 煤泥水处理环节既是回收煤泥产品的分选作业，又是满足环境保护要求的必要措施。 其原则流程主要有： 浓缩浮选流程 直接浮选流程 半直接浮选流程,煤泥 浓缩,浮 选,搅 拌,浓缩浮选工艺,缓 冲,搅 拌,浮 选,直接浮选工艺,缓 冲,搅 拌,浮 选,半直接浮选工艺,主选捞坑溢流,再选 捞坑,再选跳汰循环水,+,-,五、悬浮液循环、净化、回收流程结构,悬浮液循环、净化、回收流程是重介质选煤的重要阶段，它对回收磁铁矿粉、保证悬浮液的稳定性起着很重要的作用。
42、 它包括以下作业： 以筛分方式从产品中直接脱除合格悬浮液循环再用； 在筛面加喷水脱出产品上粘附的残余悬浮液成为稀悬浮液； 稀悬浮液与从合格悬浮液中分流出的部分悬浮液一起经磁选回收、净化、脱除泥质物成为磁铁矿粉，与新制备的磁铁矿粉共同作料补加的加重质，供调节工作悬浮液密度之用,五、悬浮液循环、净化、回收流程结构,重介质选矿,重悬浮液（介质）,原煤,重产品,轻产品,脱介,脱介,使用循环介质,要减少轻、重产品带走的磁铁矿粉量,重介质分选,预先脱介,二次 脱介浓段,二次 脱介稀段,0,1,循环介质,2,3,4,5,6,7,循环水V循,清水V清,产品,稀介质,分流,合格介质,8,9,10,分流的目的是避
43、免细泥在循环介质中积聚。,重介质产品脱介流程,脱介流程相同,稀介质,浓 缩,磁 选,-,+,循环水,磁 选,磁选精矿,磁选尾矿,稀介 质桶,稀介质净化、回收流程,去浓悬浮液桶,磁选精矿,新磁铁矿粉,漏 斗,球 磨,分级 旋流器,净化回收磁选精矿,浓悬浮 液桶,加水,补加水,合格介质,合格介质桶（混合桶）,循环介质（去分选机）,循环介质（悬浮液）补充的流程,产品会带走部分磁铁矿粉，需要新补一些磁铁矿粉,第六节 煤质资料的综合,煤质资料综合是指将几个矿井或几个煤层的原煤筛分浮沉资料，按照要求的比例、各自的粒度组成和各粒级的浮沉组成，经过计算合并成为一个（或两个）原煤的筛分组成和浮沉组成资料。它包括
44、： 1、筛分资料综合 2、浮沉资料综合 3、筛分、浮沉资料综合结果的校正,甲矿井（或煤层）原煤资料 （包括筛分、浮沉资料等）,乙矿井（或煤层）原煤资料 （包括筛分、浮沉资料等）,合并为一个原煤资料 （包括筛分、浮沉资料等）,这即为煤质料的综合,煤质资料的综合,一、筛分资料综合,二、浮沉资料综合,三、资料综合结果的校正,筛分资料综合步骤,一、确定各原煤在入厂（选）原煤中的百分比,二、本级产率换算成占全样产率,三、综合产率按等粒级占全样产率相加,四、综合灰分用加权平均法计算。,五、破碎级、自然级的综合步骤同上。,六、资料综合结果的校正。,一、筛分资料综合,（1）确定各煤层在入厂（选）原煤中所占的百
45、分数 （2）将各煤层占本层的粒度级别分别换算成占入厂（选）原煤的百分数 （3）将占全样各个数值按等粒级相加，即得入厂（选）原煤各粒级的含量 （4）综合后各粒度级的灰分用加权平均方法计算 （5）将破碎级资料用同样方法换算成占入选原煤的百分数进行综合 （6）将自然级和破碎级的数量与灰分进行综合 （7）煤粉的小筛分和小浮沉综合方法相同。,筛分资料综合示例见教材83-85,一层原煤,二层原煤,综合原煤,45%,55%,筛分资料综合示例见教材83-85,一层占入选原煤45%,二层占入选原煤55%,一层产率换算成占全样产率表3-20第4列,二层产率换算成占全样产率表3-20第6列,综合产率：一、二层同粒级
46、 占全样产率相加得表3-20第10列,综合灰分：一、二层同粒级灰分 加权平均法计算得表3-20第11列,综合原煤的筛分资料表,一层破碎级占入选原煤9.86%,换算成占全样产率表3-21第4列,换算成占全样产率表3-21第8列,综合产率：一、二层同粒级 占全样产率相加得表3-21第11列,综合灰分：一、二层同粒级灰分 加权平均法计算得表3-21第12列,破碎级的筛分资料综合表,二层破碎级占入选原煤16.48%,一、二层破碎级筛分资料综合步骤同上,两层自然级占入选原煤73.66%,综合产率：自然级、破碎级同粒级 占全样产率相加得表3-22第9列,综合灰分：自然级、破碎级同粒级 灰分加权平均法计算得
47、表3-22第10列,50mm以下筛分资料综合表,两层破碎级占入选原煤26.34%,自然级、破碎级筛分资料综合步骤同上,浮沉资料综合步骤,和筛分资料综合相比：原则相同,浮沉资料综合时：要按等密度级原则,浮沉资料综合步骤,一、同层煤中自然级浮沉资料综合,二、同层煤中破碎级浮沉资料综合,三、同层煤自然、破碎级浮沉资料综合,四、两层煤进行浮沉资料综合,五、资料综合结果校正,第六节 煤质资料的综合,二、浮沉资料综合 浮沉试验资料综合的原则与方法和筛分资料相似，是按等密度级综合的原则进行，并注意煤泥的含量。综合时应注意： （1）将自然级、破碎级中各密度级所占本级质量百分数换算成占（本层）全样的质量百分数 （2）将占本层全样换算成占入选全样的质量百分数 （3）将本层自然级和破碎级进行综合，只要将自然级和破碎级分别综合后的总量进行综合即可 （4）将两层煤分别综合后的浮沉资料综合在一起，即得入选原煤的浮沉试验资料。,浮沉资料综合示例见教材87-93,
