编者按：本文由王洋、郭大林等人颁发在〖炭加工与综合利用》期刊2019年11期上，原标题为“ZM矿物高效分离机在东欢坨矿选煤厂改扩建项主张利用与思虑”。本平台选用时内容有删减，配图凭据内容斟酌拔取。在此，对文章作者暗示感激。

01项目概况

东欢坨矿井从属于开滦（集团）有限责任公司，原煤产量4.5Mt/a。东欢坨矿井原煤为中粘结～强粘结的气煤，各重要指标均靠近1/3焦煤，洗选后既可作为动力煤使用，也可作为炼焦配煤使用。东欢坨矿井配套建有选煤厂，选煤厂设计出产能力为1.5Mt/a。选煤厂现分选工艺为：大于40mm块煤FGX型干选机分选，少部门大于6mm粒级末煤两产品沉介旋流器分选，大部门幼于40mm粒级末煤不分选。

选煤厂存在的不及重要有两方面：一是出产能力不及。选煤厂只能实现大于40mm粒级块煤和少部门大于6mm粒级末煤洗选，大部门原煤直接作为产品销售，原煤入洗比例较低，产品质量提升成效不显著，不能满足国度商品煤质量要求。二是环保不达标。经过多年运行，现有FGX型干选机各环节密封性变差，出产过程中煤尘泄漏较多。为相识决以上问题，东欢坨矿选煤厂进行了改扩建。

02设计规划

2.1 产品定位

经市场调研，东欢坨矿原煤分选后作为炼焦配煤销售的市场竞争力较弱，风险较大；而作为动力煤销售拥有不变的产品用户，市场风险较幼。因而，确定选煤厂产品定位为前期出产动力煤，后期凭据产品市场情况，增设洗选系统，出产炼焦配煤。

2.2 分选粒级

确定合理的分选粒级是动力煤选煤厂沉要、关键的环节，直接影响着选煤厂的产品质量和建设投资。东欢坨矿选煤厂现有原煤筹备系统在进行技术刷新，刷新实现后可保障将原煤的分选粒度上限节造在50mm。确定分选粒度下限时，凭据原煤煤质情况，针对0.25mm、1mm、3mm、6mm、13mm和25mm6种情况进行了技术经济比选，比选了局见下表。

由表可知，随着分选粒度下限的降低，产品煤的发热量固然逐步高，但排出的矸石量、煤泥量也逐步增高，加工用度也同步增长。目前，动力煤的产品价值一向在高位运行，东欢坨矿的动力煤产品销售顺畅。因而，在目前的产品市场前提下，选煤厂整体利润的变动大趋向是随着分选粒度的降低而降落。当分选粒度下限设定为25mm时，产品煤灰分幼于40%，满足我国关于商品煤的要求。因而，在当前的市场情况下，将分选粒度下限设定为25mm是更佳的。

综合分析后，东欢坨矿选煤厂的分选粒级设定为50～25mm，并可凭据原煤煤质及市场情况矫捷调整。当原煤质量较差时，可掺入部门幼于25mm末煤洗；当原煤质量较好时，分选粒度下限可提高。

2.3 分选步骤

凭据确定的分选粒级，规划了沉介浅槽分选机分选和干法分选。设计规划对以上两种分选步骤进行了技术经济比力，了局见下表。

由表可知：

（１）由于分选精度高，沉介浅槽分选步骤出产的产品煤灰分低、矸石纯。固然其产品煤售价高，但其高的加工用度和高的矸石量降低了选煤厂的整体利润

（２）由于分选精度较低，干法分选步骤出产的产品煤灰分较高。但其产品煤水分低，添补了灰分高的弊端。较高的产品煤产率、发热量和较低的加工用度，导致其利润优于沉介浅槽分选步骤。

综合分析后，干法分选的分选效能固然欠安，但可能满足产品质量要求，且拥有建设速度快、加工用度低、建设模式矫捷（能够租代建，降低前期投资）蹬着点，更切合本选煤厂目前的现实情况。因而，决定选取干法分选步骤。综合以上对比分析，东欢坨矿选煤厂前期建设系统选取的分选工艺为：50～25mm块煤干法分选，幼于25mm粒级末煤不分选。当原煤煤质变动时，幼于25ｍｍ粒级末煤可部门分选。

03干法分选设备的选择

经屡次调研，选用DB真人旗舰集团机械有限公司出产的ZM矿物高效分离机。该设备使用阶梯式分离道理，凭据分歧物料密度差距，分离出煤炭、硫铁矿、矸石等产品。

分选系统重要蕴含分选床、布风装置、悬挂装置、激振器等。凭据入料煤个性，各个参数也可进行矫捷调整，从而在床面上实现煤与矸石的有效分离。

除尘系统重要蕴含集尘罩、沉力除尘器、布袋除尘器、喷雾除尘和引风机等。集尘罩安插在分选床面的上部，在引风机的作用下，集尘罩内形成负压空间，使粉尘不表溢。布袋除尘器是除尘系统的主题部件，可有效断根循环风中的各粒技粉，同时保障表排空气中的粉尘浓度低于国度尺度。

分选流程：原煤进入分选机后，在分选床上进行分选。凭据原煤质量情况，通过调节分选床角度、风压和排料板高度可分选得到合格的精煤、中煤和矸石三种产品。主风机集尘罩在风机的作用下网络分选过程中产生的粉尘。网络的粉尘通过管路输送至沉力除尘器和旋风除尘器进行预除尘，网络的粗颗粒由旋风除尘器下口排出掺入精煤产品，含有细颗粒粉尘的气流进入主风机循环进入主选床面下部鼓风室。除尘系统集尘罩将细颗粒由风携带通过管路输送至沉力除尘器和布袋除尘器进行深度除尘。布袋除尘器网络的细颗粒由底部排出，并利用煤粉搅拌装置加湿成团后掺入精煤产品，粉尘浓度合格的空气从布袋除尘器的顶部通过管路排至车间表。

ZM矿物高效分离机在分选精度和环保方面拥有如下优势:

（１）分选精度高。ZM矿物高效分离机的主机选取中美合作技术，分选精度高，可实现个性化设计。ZM矿物高效分离机的Ep＝0.15～0.23Kg/L。ＺＭ矿物高效分离机的主选机风室结构、布风结构和布风节造越发合理高效，风室不易存渣；煤与矸石在主选机上被分选的功夫长，分选效能和分选成效更高。

（２）环保成效好。ZM矿物高效分离机整个系统在全封关的状态下运行。分选风量关路循环处置，设备选取全布袋除尘，确保设备负压运行，无粉尘表溢，满足环保要求；选取独立降噪处置，无噪声传染。

04思虑及建议

了局显示，选后产品煤发热量大于16.72MJ/Kg，矸石带煤率不超过３％，达到了设计预期。

4.1 问题思虑

（１）发热量是动力煤产品用户沉点关注的指标。在动力煤选煤厂设计过程中，关注产品灰分的同时，还需关注产品水分对发热量的影响。单一的以增长水分为价值降低产品灰分是不成取的，应做到灰分和水分的平衡。相较于湿法分选，干法分选的降灰成效固然较差，但不会增长产品水分，因而当湿法分选降灰成效不显著时，选取干法分选更有利于获得产品灰分和水分的平衡，更有利于提升产品发热量。

（２）相较于炼焦用煤，动力煤产品售价通常较低。为保险动力煤选煤厂的整体经济效益，需更大限度的降低出产成本。相较于湿法分选，干法分选无需水处置系统和介质系统，出产系统单一，无水耗介耗，出产成本显著低于湿法分选。因而，在动力煤选煤厂设计中应试虑干法分选出产成本低的优势。

（３）干法分选机分选过程中必要大量的风，工作过程中噪声及产尘量极度大，所以在设计过程中应沉点关注除尘和降噪问题。相较于传统的干法分选机，ZM矿物高效分离机选取了多级除尘系统，降尘成效更好。同时增长了煤粉湿法搅拌环节，削减了煤粉掺入产品过程中的扬尘。为解决运行过程产生的噪声问题，东欢坨矿选煤厂改扩建项目中将风机单独安插在出产车间之表，使其远离出产区域，为操作工提供了更好的工作环境。

（４）ZM矿物高效分离机工作过程中的用风，在传统设计中是选取通过厂房结构间隙的无组织进风方式。这种无组织进风方式会带走厂房内的大量热量，在冬季会降低厂房内温度、增长采暖热耗。东欢坨矿选煤厂改扩建项目在厂房内单独设置了进风路，改无组织进风为有组织进风，可削减厂房内的热量损耗。

（５）ZM高效矿物分离机的有效分选粒度上限为80mm。东欢坨矿选煤厂改扩建项目原设计中，ZM高效矿物分离机的入料粒度上限可通过上游筛吩炱碎系统节造在50mm以下。调试过程中发现，入猜中含有部门粒度大于100mm的大块矸石，这部门矸石在ZM高效矿物分离机中无法得到有效排除，混入到中煤产品中，影响了产品的发热量。因而，设计过程中应采取靠得住措施保障ZM高效矿物分离机的入料粒度上限。

4.2 关于推广及利用方面的建议

（１）湿法分选与干法分选相结合。确定选煤厂分选步骤时不应将湿法分选和干法分选相对抗，应将两者相互结合，实现优势互补。例如，可将干法分选用于湿法分选工艺中的预排矸，以较低的成本削减进入湿法分选系统的矸石量，以提高其分选成效，降低其系统规模和建设投资。

（２）选前脱粉。在分选100～0mm粒级混煤时，ZM高效矿物分离机的有效分选粒度下限为3mm，对幼于3mm粒技粉的分选成效较差？裳∪「煞ㄍ逊奂际跏迪盅∏6mm或3mm脱粉，在不影响分选成效的前提降落低系统入料量，减幼系统规模和建设投资。

（３）井下分选。近年来，绿色矿山建设得到了宽泛关注，原煤井下分选是其沉要的组成部门。相较于跳汰分选、沉介浅槽分选等湿法分选步骤，干法分选步骤拥有不用水、不用介质、系统单一、出产成本低等凸起利益，是原煤井下分选的梦想步骤。在井下推广使用ZM矿物高效分离机，应在保障处置能力的前提下尽可能实现设备的幼型化。