I淮北礦業集團蘆嶺1.5Mt/a選煤廠方案設計及主廠房工藝布置摘要關鍵詞：三產品重介旋流器，選煤廠，工藝效果IITHEDESIGNANDLAYOUTOFTHEMAINPLANTPLANTOFHUAIBEIMININGGROUPthefirstpartofthisthesisintroducesthepositionofplantareaandnnKEYWORDS:three-productdensemediumcyclone,coali IABSTRACT II ii iii 11緒論a本選煤廠入洗的原料煤基地為蘆嶺礦礦井的主焦煤和肥煤，主要入洗煤層有該廠位于安徽省北部宿縣城東，宿東煤田的南部，屬礦區型選煤廠。本設計采用不脫泥無壓給料三產品重介旋泥直接浮選+尾煤濃縮壓濾工藝。(1)采用適應煤質特征的選煤方法及工藝系統，產品滿足用戶要求，適應性強、(2)主要設備選型均采用我國自行設計或引進國外先進技術自行制造的設備。具(3)主廠房為重介和浮選的一體化建筑。廠房內自然采光好、生產檢修方便。廠分設(4)工藝布置規則簡單、結構緊湊占地面積小。系統較靈活、生產方便并留有一(5)設備盡可能統一型號，便于維護檢修。22廠區概況33原料煤基地3.1廠區地質特征本區為隱藏區,第四紀覆蓋層由東向西厚達129-237m,含煤層屬石碳二迭系.石m.6m分布不穩,頂部第一層石炭巖是與二迭系的分層標志。煤的牌號以氣煤為主,P3,P6,P7,P8-2為工業用煤配焦使用,現將各主要可采煤層3.2煤層及生產礦井埋藏量、生產能力和服務年限該礦井采區工作面除使用44型可彎曲鏈板機外，無大型機械，一律炮采，礦井提升系統、主副井絞車均為同型號蘇式φ5m雙滾筒1800KW絞車。主井井筒凈直徑5.5m，采用一對9噸卸式箕斗，副井為6.1m直徑采用3噸礦車單車雙層罐籠，提矸下料和上下人員。本礦僅有鐵路專用線5.5Km，屬Ⅱ級專用線，裝車煤倉有兩股道，一股裝車一股材料。本礦井設有矸石山，采用2.5M3的雙卸矸架雙箕斗方式。本礦的生產能力及服務年限詳見附錄表3-2和表3-3。44煤質特征及其可選性4.1煤質特征及其可選性2.各煤層以八層煤(P7)，煤層最厚平均厚為8.6m，為本井主要煤層，從其儲量看，約占可采煤層的60%。其次較厚煤層在9層(P8)為3.4m，10層(P2)3.各煤層除P8-2灰分較高以外(25。32~29.93%)，其余各層平均灰分在16.14~22.09%。均屬中等灰分煤，以八層煤和十層煤較低。4.各煤硫分在0.22~0.46%之間，均屬低硫分煤。〈主要煤層P7〉。末煤多的原因從煤的特征可看出，因多為絲炭化物質，以半絲質組為主。常以塊狀，條狀及碎片分布，尤8層煤中部及9層較為破碎〈煤質較軟〉。原煤中以8層煤絲質組含量少，半絲質含量相對增高，這可能影響浮選效果。8.–0.5mm級中其40~80#含量較高為43~58%，其+2.0含量為19~33%，兩級分化不均勻。4.2煤質資料分析4.2.1原煤篩分試驗原煤篩分試驗資料如下表：表4-150~0mm篩分資料計(1)各粒級含量分析：13mm以下末煤含量為86.08%，其中3mm以下粉煤含量為5(2)各粒級質量分析：表4-1中，50~0.5mm的各粒級隨著粒級的減小，灰分逐漸。表4-250~0.5mm浮沉資料密度級小計占總計煤泥計分在10.51~11.00%的精煤的可能性為較難選，因此在選擇分選工藝時不宜選擇跳汰分選，選擇重介質分選較為合適。(2)為了研究50~0.5mm級入選原煤的浮沉組成，還要進一步分析它的密度組成表4-350~0.5mm粒級原煤浮沉試驗綜合表密度級密度組成校正后數量γ(%)灰分Ad(%)浮物累計沉物累計鄰近密度物含量分選密度δγ(%)分Ad(%)γ(%)Ad(%)1236789小計占總計煤泥6灰分特性曲線密度曲線浮物曲線沉物曲線密度產率灰分產率灰分產率密密度/g.cm-32.202.102.001.901.801.701.601.501.401.301.20ε0δθβ4000405060灰分/%80909080604060累物沉20300產物浮9080%%07：δ±0.1含量/%≤10.010.1~20.020.1~30.030.1~40.0>40.0可選性等級易選中等可選較難選難選極難選85選煤方法限度及工藝流程說明5.1選煤方法與限度對于粒度級50~0.5mm原煤的分選方法，根據前面煤質的分析可知：該原煤的可mm試粗選煤廠主選設備采用“3DMC1200/850A型無壓給料三產品重介旋流器”，采用不預先脫5.2工藝流程制定依據(1)重介分選設備的比較9(2)三產品重介旋流器與兩段兩產品重介旋流器的比較(3)入料有壓與無壓的比較(4)分選前脫泥與不脫泥的選擇2)不能較好的發揮重介旋流器選煤下限低的優勢。。4)根據實際經驗，重介懸浮液中含有一定量的煤泥有利于保持懸浮液的穩定，過通過以上說明，不難得出以下結論：采用無壓給料三產品重介懸流器不脫泥不分級選煤技術是最符合生產要求的。5.2.2采用直接浮選的依據(1)由于全部煤泥水都經過浮選處理，而且浮選尾礦經過有效的濃縮澄清，從而(2)由于煤泥水全部直接進入浮選作業，從而縮短了煤在水中的停留時間，減弱(3)由于循環水中固體含量較少，在生產系統中可以被充分利用，所以不需大量(4)簡化了工藝流程，減少了作業層次，使煤泥水處理的設備數量和容量，以及浮選尾煤入濃縮機，濃縮機底流去壓濾機，溢流去循環水池。該系統可以很大程度上將細泥從系統中排除，避免了濃縮浮選中細煤的惡性循環，使得懸浮液系統更加穩定。本工藝可以實現洗水一級閉路循環，沒有外排，滿足環保要求的同時，容易平衡生產水量。因此，本流程選擇直接浮選。綜合上述分析，本次設計采用的選煤工藝流程為：50~0.5mm采用三產品重介器分選，-0.5mm煤泥采用直接浮選工藝。5.3工藝流程的說明磁(1)系統簡單、生產成本低：原煤不脫泥直接進入分選設備，省去了脫泥環節，降低了生產成本。(2)靈活性、適應性強：重介選煤工藝流程洗選精度高，無論是易選還是難選均(3)工藝系統先進完善：原煤利用三產品重介旋流器進行分選，直接出三種產品，礦和矸石磁選機尾礦組成的最終煤泥由耙式濃縮機和壓濾機所組成的煤泥水回收系統回(4)介質流程先進、簡單、易于操作管理。根據選煤廠設計規范及設計委托書。選煤廠工作制度定為年工作330天，每天工作16小時，兩班生產一班檢修。6.2選煤廠的服務年限及原煤處理能力6.2.1服務年限6.2.2廠型選煤廠建設規模為1.5Mt/a,該選煤廠為礦區型選煤廠。6.2.3處理能力7選煤廠工藝流程的計算選煤廠工藝流程的計算包括分選作業的計算，數、質量流程的計算，介質流程的計算及水量流程的計算和編制選煤產品最終平衡表等。選煤工藝流程的計算遵循數、質量平衡的原則，在流程計算中，以入選原煤的數量為100%作為基數，各工藝作業的煤量以占入選原煤全量的百分數Y%表示。7.1選煤數、質量的計算7.1.1分選作業的計算根據前面原煤資料分析，可知入選原煤為較難選煤，采用無壓給料三產品重介旋流器進行分選，查閱課本，可以得到重介質分選設備的可能性偏差，見下表：作業條件可能性偏差(E)選取值一段(主選)分選粒級>0.5mm0.03~0.050.03二段(再選)分選粒級>0.5mm0.05~0.070.05計算分配率首先要根據重介選的近似公式(t=0.675(66)/E)計算出t值，p然后從t值表查出所需要的分配率。根據可選性曲線，可查得原煤的理論分選密度δi=1.56g/cm3。按照我國的統計資≤10.010.1~20.020.1~30.030.1~40.0可選性等級稍難選難選極難選密度差值范圍0~0.040~0.050~0.060.02~0.080.04~0.10p1ip2p1δδ主選段分配率再選段分配率e112tε1122表7-450~0.5毫米級三產品重介質旋流器主選產品計算表密度級γ/%dA/%dγ/%精煤dA/%d再選入料γ/%表7-550~0.5毫米級三產品重介質旋流器再選產品計算表密度級再選入料γ/%dA/%d矸石γ/%dA/%dγ/%m外，還包括原生煤泥和次生煤泥，原生煤泥從50~0mm篩分資料中獲得，次生煤泥可選煤方法煤類20~1515~10不分級選煤肥、焦、瘦10~129~107~85~7其它煤種7~86~75~63~4產品率/%γ本/%γ全/%煤矸石小計占總計次生煤泥浮沉煤泥產品名稱γ本γ全精煤矸石小計占總次生煤泥浮沉煤泥原生煤泥煤泥總計QMt——原煤水分V——煤泥水體積ρx——補加濃介質密度γcx——非磁性物含量γfx——磁性物含量gcx——濃介質中單位體積非磁性物gfx——濃介質中單位體積磁性物含量0W=WQ0Q=7根284.09=21.38(米3/時)0100-W100-71.51.5c000V.580fcxcfxx6-14.09-1xcxxcxxxxgY(p-p)+gY(p-p)0x1x10fc1f1c1666=fc=2.5016y+6yfc1cf11f11c11110211cc1f11c111210cf2f12102Vp231114314g=G/V=0.62(噸/米3)3314g=G/V=0.62(噸/米3)33g=G/V=0.31(噸/米3)c3c33ggg=0.30(噸/米3)f33c3VfGfc3c33f3c3旋流器的第二段溢流懸浮液密度比工作介質密度高0.05,底流密度比工作介質密度115pp45pp44545即f5f1c5f56=fc=2.9656y+6yfc5cf5g=(p1)655=1.83(噸/米3)5615c55c5g=gg=1.35(噸/米3)f55c5555c5c5f55c5f4f16=fc=2.5946y+6yfc4cf44f44f443737c7c37f7f37637637c6c3c7f6f3f76371414精12精G=MQ=0.066(噸/時)G=G/y=0.135(噸/時)12f12f3c1212f12W=WQ12Q=21.04(噸/時)12100W精GGV=W+f12+c12=21.10(米3/時)121266fc12612c13c6c12f13f6f12612n篩下合格介質量為VnV=341.58(米3/時)84cc8f8f488c8f8948GGG(噸/時)cc4c8f9f4f8948VWQ43.27(米3/時)1919中性物介質量為M=0.5kg/t，即Q=Q=28.85(噸/時)18中G=MQ=0.014(噸/時)18f18f9c1818f18W15%，即W=WQ18Q=5.09(噸/時)18100W中GGV=W+f18+c18=5.10(米3/時)181866fc1817918c17c9c18f17f9f18918n格介質量為5G=gV=46.753(噸/時)cc510f10f51010c10f10液為cc5c10f11f5f10G510V=W=1.5Q=59.22(米3/時)2222矸性物介質量為M=0.4kg/t，即Q=Q=39.48(噸/時)21矸G=MQ=0.016(噸/時)21f21f5cf21W=WQ21Q=2.52(噸/時)21100W矸GGV=W+f21+c21=2.53(米3/時)212166fc矸石脫介篩下稀介質為V=V+VV=89.50(米3/時)211121f20f11f21WWWW=69.26(噸/時)112221噸時GG0%=0.007(噸/時)f23f12GGG07(噸/時)c2323f23精(取M=7%)V=W+Gf23+Gc23=8.32(米3/時)232366fcG=GG=0.122(噸/時)241223f24f12f23G=GG=0.062(噸/時)VV23中煤離心脫水GG18G=G10%=0.001(噸/時)G=GG=0.001(噸/時)f48f18c4848f48取M=7%W=Mt,48Q=2.17(噸/時)48100M中GGV=W+f48+c48=2.17(米3/時)484866fc491848f49f18f48491848491848分流量、補充水量及補加濃介質量補加濃介質量V=00c0c61111c6c1199c6c9xc6cxbg(y一y)66c6cxw6911b0xG=G=gV=46.370(噸/時)cbc15c3bG=G=gV=44.597(噸/時)fbf15f3bGGGG時)b15c15f15W=W=ωV=106.66(噸/時)b153bG=gV=161.574(噸/時)xxxG=gV=153.496(噸/時)fxfxxG=gV=8.079(噸/時)cxcxxW=wV=82.58(噸/時)xxxpy的各項27f27GG+G+G=74.460(噸/時)f25f13f15f24c25c13c15251315251315米時fI1f25GG=fI1=77.595(噸/時)GGG=3.880(噸/時)cI1I1fI1I1gxW=Vw=39.66(噸/時)I1I1xI225I1cI2c25cI1G=G-G=0.745(噸/時)fI2f25fI1I225I1I225I1f1fI2G=Gf1=0.666(噸/時)c11f1V=G1=0.50(米3/時)26I21c26cI2c1G=G-G=0.112(噸/時)f26fI2f1W=W-W=295.48(噸/時)IV=V-V=344.51(米3/時)I21參數為27I11GGc27cI1c1G=G+G=74.348(噸/時)f27fI1f1W=W+W=40.00(噸/時)I1V=V+V=59.13(米3/時)I11②中煤磁選作業的計算29f2929f29fI1f17G=GfI1=36.118(噸/時)I10.95cI1I1fI1I1gxW=Vw=18.46(噸/時)I1I1xI217I1GGG噸/時)cI2c17cI1G=G-G=0.347(噸/時)fI2f17fI1I217I1I217I1G=G0.85=0.295(噸/時)f1fI2G=Gf1=0.310(噸/時)10.95G=GG=0.016(噸/時)c11f1V=G1=0.23(米3/時)W=Vw=0.16(噸/時)11xG28I21G=GG=18.534(噸/時)c28cI2c1G=G-G=0.052(噸/時)f28fI2f1W=W-W=58.56(噸/時)V=V-V=70.93(米3/時)I21選精礦的各項參數為29I11G=G+G=1.821(噸/時)c29cI1c1G=G+G=34.607(噸/時)f29fI1f1W=W+W=18.62(噸/時)29I11V=V+V=27.52(米3/時)I11③矸石磁選作業的計算y31f31fI1f20GG=fI1=46.207(噸/時)G=G-G=2.310(噸/時)cI1I1fI1I1gxW=Vw=23.62(噸/時)I1I1xI220I1GGG)cI2c20cI1G=G-G=0.443(噸/時)fI2f20fI1I220I1I220I1G=G0.85=0.377(噸/時)f1fI2G=Gf1=0.397(噸/時)10.95G=GG=0.020(噸/時)c11f1V=G1=0.30(米3/時)W=Vw=0.20(噸/時)11xG=GG=13.315(噸/時)30I21G=GG=13.249(噸/時)c30cI2c1G=G-G=0.067(噸/時)f30fI2f1W=W-W=45.44(噸/時)V=V-V=54.29(米3/時)I21選精礦的各項參數為G=G+G=46.603(噸/時)31I11G=G+G=2.330(噸/時)c31cI1c1G=G+G=44.273(噸/時)f31fI1f1W=W+W=23.82(噸/時)31I11V=V+V=35.21(米3/時)I1f精礦f27f29f31G=GG=0.267(噸/時)f新fxf精礦取新介質中磁性物含量y=95%，因此f新G=G/γ=0.281(噸/時)新f新f新G=GG=0.014(噸/時)c新新f新W=WWWW=0.14(噸/時)稀x272932編制介質系統平衡表各項指標入料帶入煤泥水脫介用循環水脫介用清水稀釋用水補充水補加新介質計精煤產品帶走矸石產品帶走磁選尾礦帶走計進入系統排出系統精煤脫介返回合格介質桶中煤脫介返回合格介質桶進入矸石脫介返回合格介質桶補加濃介質補充清水計排出的循環懸浮液標噸原煤消耗量噸原煤消耗量(kg/t)循環水清水計產品帶走磁選尾礦帶走計水量消耗介質消耗根據設計任務要求，蘆嶺選煤廠入洗量為150萬噸/年，最終灰分要求為可以得到蘆嶺選煤廠小時入洗量為A=A=29.15%A=12.87%3(t/h)44414QQ=55.68(t/h)515Q=53.81(t/h)入%入A=18.25%入(1)浮選作業的計算A=12.00%42(2)精煤泥脫水作業的計算4442部QQQ4.93(t/h)根據前面的設定，尾煤濃縮底流的數質量參數為h36數為39泥，4848f,48QGG4最終產品的數質量計算及煤泥在產品中分配表的編制煤的數質量最終中煤的數質量最終矸石的數質量，整理以上數據可以得到下表精煤矸石磁選尾礦計入料帶入補加介質帶入計MM4444454244量縮作業的水量為3043尾煤濃縮池溢流為403639W=QMt,46=11.03(t/h)4646100M46W=Qt,343434100M產品名稱水分(%)重選精煤浮選精煤精煤粗煤泥回收精煤重選中煤重選矸石煤泥選煤過程用水水量(t/h)選煤過程排水脫介用水精煤帶走循環水補循環水損失水矸石帶走煤泥帶走原煤帶入濃縮機溢流清水補加清水返回水壓濾機溢流稀釋用水總用水量總排水量精精精精中中中中矸矸矸精煤泥煤泥煤泥8主要工藝設備的選型與計算8.1不均衡系數的選取處理量乘上相應的不均衡系數，作為選擇設備的依據。不