毕业设计（论文）-300万吨年炼焦煤选煤厂工艺初步设计

山东科技大学本科毕业设计（论文）摘要我国的煤炭资源丰富，是世界上最大的煤炭生产与消费国。煤炭是我国的主体能源，支撑着国民经济持续、稳定、快速发展。实践证明，煤炭是中国能源安全的基石，在未来几十年内，煤炭仍将是我国的主要能源之一。由于煤炭资源有限，且原煤直接利用会造成资源浪费和环境污染，因此如何做好对原煤的分选加工成为了煤炭工业现代化生产中不可缺少的重要环节和洁净煤技术中的源头技术。只有不断提高煤炭洗选技术，改良洗选设备，才能充分利用煤炭资源，提高经济效益。选煤是使用物理、物理化学方法，将原煤分成不同质量、规格产品的加工过程。选煤可以除去煤中的杂质，包括矸石和50-70%的硫，提高煤炭的质量，增加煤炭品种，减少无效运输，提高热效率，节约能源，减少SO2、NOX和烟尘的排放量。选煤还是综合利用资源，提高煤炭企业经济效益的重要手段。因此，选煤已成为煤炭工业现代化生产中不可或缺的重要环节和洁净煤技术中的源头技术，是煤炭深加工的基础和前提。发展煤炭洗选加工既可满足国民经济持续、快速、健康发展对煤炭的需求，又能使煤炭污染在总量上有所减少，改变生态环境恶化状况，实现经济与环境的协调发展。煤炭工业是我国国民经济的基础产业，大规模的改造和建设选煤厂是煤炭工业基本建设项目，而选煤厂设计工作是基本建设的重要环节，设计是工程建设的灵魂，是煤炭基本建设计划具体实现的必经途径。选煤厂设计的主要内容，包括设计用基础资料的整理，选煤方法的选择与方案比较，选煤工艺流程制定与计算，选煤厂工艺设备选型与计算，选煤厂总平面布置和主要工艺车间的工艺布置，选煤厂设计的技术经济。选煤厂在建成以后能否获得最大的经济效益，设计工作起着决定作用。本设计主要介绍了年入洗量为300万吨炼焦煤选煤厂工艺初步设计的步骤和内容,以及综述论文《国内外选煤的现状及发展趋势》。本设计是对年处理量为300万吨的矿井型炼焦煤选煤厂工艺的初步设计。设计力求工艺先进、工程量小、投资小。通过方案的技术经济对比，本设计采用不脱泥无压三产品重介旋流器与浮选的联合工艺。此流程有利于介质的回收和煤泥水的处理。本设计选煤厂原煤年入洗量为3.00Mt。精煤灰分为8.93%，产量为1.49Mt/a；中煤灰分为23.25%，产量为0.84Mt/a；矸石灰分为75.00%，产量为0.42Mt/a。吨原煤加工费为17.69元/t，吨精煤加工费为29.34元/t，生产工效率为68.9t/人，选煤厂总投资为29790.48万元，投资回收期为0.52年。关键词：选煤厂工艺初步设计、工艺流程、炼焦煤、极难选煤。AbstractOurcountryisrichincoalresources,istheworld'slargestcoalproducerandconsumercountry.Coalisourcountry'smainenergy,supportingthenationaleconomysustained,stableandrapiddevelopment.Practicehasproved,coalisthecornerstoneofChina'senergysecurity.Inthenextfewyears,Coalwillstillbeoneofmainenergytoourcountry.Asaresultofcoalresourcesandcoallimited,directusecancauseresourcewasteandenvironmentalpollution,thereforehowtodoagoodjobintherawcoalseparationprocessofcoalindustrymodernizationproductionhasbecomeanindispensableandimportantlinkinandcleancoaltechnologyinthesourcetechnology.Onlybyconstantlyimprovingthecoalpreparationtechnology,improvedwashingequipment,inordertomakefulluseofcoalresources,raiseeconomicbenefits.Coal-separatingisusingphysical,physicalandchemicalmethods,whichwillputcoalintodifferentqualityandspecificationproduct.Coal-separatingcanbeoutimpurities,includingcoalgangueand50to70percentofsulphur,improvethequalityofcoalandcoalvarieties,reduceineffectivetransportation,improveefficiency,reduceSO2、NOXandsootemissions.Coal-separatingisanimportantmeanofthecomprehensiveutilizationofcoalresourcesandenhancingthecoalenterpriseeconomicbenefits.So,coal-separatinghasbecomingamodernproductionofcoalindustrytheindispensableimportantlinksandthesourcetechnologyofcleaningcoaltechnologies,whichisthebasisandpremiseofcoalprocessing.Todevelopcoalwashingprocessingmeetsthenationaleconomyhasmaintainedasustained,rapidandhealthydevelopmentofcoaldemandandcancausethecoalpollutionintotalreduced,whichchangetheworseningecologicalenvironmentcondition,realizethecoordinateddevelopmentoftheeconomyandtheenvironment.CoalindustryinChinaisthefoundationofthenationaleconomy.Large-scalereformandconstructcoalpreparationplantisthebasicconstructionprojectsofcoalindustry,anddesignworkistheimportantsegmentofthebasicconstruction,thedesignistheimportantlinkoftheconstructionofthesoul,isthebasicconstructionofcoalthenecessarywayrealizationplan.Theimportantcontentofcoaldesign,includingthesettlingofbasicdataofthedesign,thechoiceofusingmethodandschemecomparison,formulationandcalculationoftheprocessofcoalpreparation,equipmentselectionandcalculation,generallayout,andthemainprocessworkshoplayout,designprocessoftechnicalandeconomic.Afterthecoalpreparationplantisbuilt,whetheritcanacquirethebiggesteconomicperformance,itdependsonthedesignwork.Thispapermainlyintroducesthestepsandcontentsof3.0milliontonscoalpreparationplantdesignedwork,andthecontentsofreviewpapers-“Domesticandinternationalstatusanddevelopmenttendencyofcoalpreparation”.Thisdesignisfor3.0milliontonsofannualcapacityofCoalcokingcoalminetypethepreliminarydesign.Thisdesigntriestoadvancedtechnology,lessprojectloadsandinvestinginsmallquantities.Throughthetechnicalandeconomiccomparisonscheme，thisdesignusesthenotdeslimingwithoutpressurethreeproductdensemediumhydrocycloneprocesswithflotation.Theprocessmakesfortherecoveryandthemediumofslimewatertreatment.Thehandlingcapacityofcoalpreparationperyearis3.00Mt/a.Theashcontentofcleaningcoalis8.93%andtheannualyieldis1.49Mt/a.Theashcontentofmiddlingcoalis23.25%andtheannualyieldis0.84Mt/a.Theashcontentofgangueis75.00%andtheannualyieldis0.42Mt/a.Theprocessingcostofrawcoalpertonis17.69yuan/tandtheprocessingcostofcleaningcoalpertonis29.34yuan/t.Theefficiencyofproductionworkersis68.9tonspercapital.Thetotalinvestmentofcoalpreparationplantis29790.48tenthousandyuan.Thecapitalpay-offtimeis0.52year.Keywords:Thepreliminarydesignofcoalpreparationplant;Processcircuit;Cokingcoal;Extremelydifficultselecttingcoaltochoose.目录1设计概要 11.1选煤厂设计的目的和要求 11.2地理位置及自然状况 11.2.1选煤厂地理位置 11.2.2选煤厂自然状况 21.3供水供电情况 21.3.1水源 21.3.2电源 21.4产品用户 31.4.1市场预测 31.4.2产品 31.4.3用户 32煤质资料分析 42.1煤样来源的可靠性 42.2煤的工业分析及筛分资料分析 62.3原煤浮沉资料分析 82.4原煤可选性研究 102.5煤质分析小结 143选煤方法的确定 153.1选煤方法 153.1.1选前准备作业 153.1.2分选作业 153.1.3选定流程 163.2选煤方式-混合与分组、分级问题 183.2.1考虑分组入选的问题 183.2.2考虑分级入选的问题 193.3方案的技术经济比较 203.3.1方案的制定与计算 203.3.2方案的技术经济比较 314选定流程的介绍 354.1选定流程 354.1.1选前准备作业流程 354.1.2分选作业 354.1.3选后产品脱水作业 364.1.4煤泥水处理作业 364.1.5悬浮液循环、净化、回收作业 374.2设计工艺流程的整体描述及工艺流程图 374.2.1设计工艺流程的整体描述 374.2.2设计工艺流程图 395工艺流程计算 415.1介质流程计算 415.1.1给料中煤泥水的计算 415.1.2补加浓介质的性质的计算 425.1.3确定工作介质的性质 425.1.4分选作业计算 435.1.5精煤脱介作业的计算 465.1.6中煤脱介作业的计算 485.1.7矸石脱介作业的计算 495.1.8磁选及分流作业的计算 515.1.9补加新介质及水量的计算 545.2数质量流程计算 545.2.1准备作业的计算 555.2.2重介分选作业的计算 565.2.3浮选浓缩作业计算 615.2.4最终产品数质量计算 635.3水量流程计算 635.3.1重介作业的计算 635.3.2精煤脱水作业的计算 635.3.3中煤脱水作业 655.3.4矸石脱水作业 655.3.5返回合格介质桶的水量 665.3.6浮选作业的计算 665.3.7循环水 675.3.8补加清水 675.4产品平衡表 676设备选型计算 706.1设备选型的原则 706.1.1设备选型时应注意以下几项原则: 706.1.2不均衡系数的确定 706.2主要分选设备选型与计算 716.2.1准备车间设备 716.2.2重介车间设备 726.2.3浮选车间设备 756.2.4浓缩车间设备 766.2.5介质桶和混料桶 776.3运输设备选型与计算 786.3.1皮带运输机 786.3.2刮板运输机 806.4储煤设备选型与计算 816.4.1原煤仓 826.4.2产品仓 826.5设备明细表 847选煤工艺布置 867.1总平面布置 867.1.1总平面设计的任务和内容 877.1.2选煤厂总平面布置的情况 877.2车间工艺布置原则 887.3原煤受储车间的工艺布置 887.4准备车间的工艺布置 887.5主车间的工艺布置 887.5.1主厂房结构特点 887.5.2主厂房布置要求 897.5.3设备布置 897.6产品仓的工艺要求 897.7沉淀浓缩设备的工艺要求 908生产技术检查 918.1检查的内容和项目 918.2技术检查取样设置 948.2.1质量检查 948.2.2重介悬浮液密度控制 948.2.3数量检查 948.3检查室 949选煤厂经济概算 959.1劳动定员 959.2选煤成本 979.2.1产品销售收入 979.2.2计算方法及依据 989.3工程概算 1009.3.1编制说明 1009.3.2单位工程概算 1009.4选煤厂主要生产技术经济指标 10410环境保护 10510.1环境保护 10510.1.1主要污染源和污染物 10510.1.2防治措施 10610.1.3污染防治措施的预期效果 10710.2消防和工业卫生 10710.2.1消防 10710.2.2电器设备防火措施 10810.2.3劳动安全 10810.2.4工业卫生 10910.3厂区绿化 11011节能措施综述 11111.1节能措施综述 11111.2职业安全与工业卫生 111参考文献 113结束语 115致谢 116附录一英文文献 117附录二英文文献译文 123附录三综述论文 131附录四原煤筛分浮沉试验报告表 137附录五设计图纸 1411设计概要本次设计的选煤厂隶属于新汶矿业集团孙村煤矿,年处理能力达300万吨，属于大型炼焦煤选煤厂，年工作日330天，每天生产16小时，两班生产一班检修、即三班工作制。根据《设计任务书》要求，该选煤厂主要产品为8级冶炼精煤，灰分小于9.0%；矸石灰分大于75％。本次设计的主要内容是在老师的指导下，编制选煤厂工艺初步设计方案。1.1选煤厂设计的目的和要求1、选煤厂设计的目的：有计划的解决新建厂的建筑、设备安装和进行生产时所需要的原材料供应、劳动力配备等一系列重大问题，并给出和保证投产后可能达到的最佳技术经济指标。2、选煤厂设计工作的具体要求如下：（1）设计时应首先考虑煤炭资源的特点、条件及市场的要求，其次考虑原煤和产品运输距离；（2）矿井型选煤厂应与矿井同时设计、同时施工、同时投产；（3）在设计中因地制宜地采用经济效益高的工艺、技术和设备；（4）在条件适合的情况下，尽量套用或局部套用经过生产检验的定型设计或比较成功的设计；（5）重视回收利用煤中共生和伴生矿物，以及选煤厂的多种经营问题；（6）设计要为安全生产创造必要的条件，要认真考虑消防及预防火灾的问题；（7）设计要符合环境保护的要求；（8）为了避免重复设计、重复投资，以及防止漏项的问题，选煤厂设计必须与有关设计严格分工，划分设计范围；（9）现有设计应为将来选煤厂进一步发展或改、扩建留有余地并为施工创造条件。1.2地理位置及自然状况1.2.1选煤厂地理位置本选煤厂是隶属于新汶矿业集团有限责任公司孙村煤矿的一家矿井型选煤厂。具体位置：新汶矿业集团公司孙村煤矿地处五岳独尊泰山之阳，孔孟圣地曲阜之阴，居山东新汶矿业集团之腹地。淄莱铁路、蒙馆公路横穿东西，博徐公路纵贯南北，与京沪高速公路交汇，是经贸投资、煤炭开发之理想胜地。1.2.2选煤厂自然状况孙村选煤厂所处地区属于温带大陆性半湿润季风气候区，四季分明，寒暑适宜，光温同步，雨热同季。春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季晴和气爽，冬季寒冷少雪。年平均气低温为12.9℃。年内7月份最高，平均26.4℃,1月份最低，平均为-12.6℃。极端最高气温41℃，极端最低气温-27.5℃。在地域分布上，南部、西部较高，东部、北部偏低。全年平均≥0℃的积温4731℃，≤10℃的积温4213℃，无霜期平均195天，最长可达241天，最短为161天。年平均降水量为688.3毫米，年最大降水量为1295.8毫米（1990年），最小降水量为293.9毫米（2002年），日最大降水量为150.2毫米（1996年7月30日），年平均相对湿度为66%，平均风力2.5米/秒，极大风速41.3米/秒，主导风向为ESE。矿井所处地带为平原地带，地势起伏不大。地震烈度：本次设计地震基本烈度采用7度。1.3供水供电情况1.3.1水源由于为矿井型选煤厂，隶属于矿上；故供水采用与矿井共用，不单独设置供水系统。生活及消防用水取自厂外生活及消防给水管网，其水量、水质、水压能满足生活用水要求；生产用水可取自处理后的矿井井下来水，也可来自水源井，水量、水质能满足生产用水要求。1.3.2电源由于为矿井型选煤厂，隶属于矿上；故供电采用与矿井共用，不单独设置供电系统。厂区设有变电所，电源引至高压电网。经厂区变电所将其降压动力用电、生活用电等级后供厂区生产、生活使用。1.4产品用户1.4.1市场预测根据煤质特征结果分析，煤质为中灰分低硫分煤，目前由于国家各种拉动内需的政策出台，国内对于钢铁产品的需求正在逐渐增大，但国际国内对环境保护要求非常严格，随着发起污染防止法律法规和标准体系的建立，对大气环境质量的要求日益严格。对于该厂原煤经洗选加后，可以进一步降低灰分和硫分，精煤产品可以出口，也可供应国内其他大型钢厂。经洗选后，该产品属低灰，特低硫的优质炼焦煤，能满足环保要求，其市场前景广阔。1.4.2产品主要产品：精煤，灰分为8.93%，产率为49.513%； 副产品：中煤，灰分为23.25%，产率为28.032%；煤泥，灰分为51.63%，产率为6.682%；矸石，灰分为75.01%，产率为13.893%。1.4.3用户精煤主要供钢铁厂或炼焦厂使用；中煤供发电厂及本厂锅炉房使用；煤泥可供当地居民使用；矸石可供本市建材厂使用。2煤质资料分析原煤煤质资料是确定选煤方法、制定合理的工艺流程、进行流程计算和设备选型的基本依据。煤质资料分析与研究的目的，是为了进一步了解煤的内在特性和制定合理的选煤工艺流程。为制定选煤工艺流程并进行计算，应该有原煤的性质及其可选性的研究资料。通常以生产煤样作为主要原始资料。生产煤样包括：原煤的特性及其筛分和浮沉试验资料，大块煤破碎后的筛分和浮沉试验资料；煤泥和煤尘小筛分试验资料；中等易选和难选煤还应有中煤破碎后的筛分和浮沉试验资料。通过煤质资料的分析，可以进一步了解煤的内在特性。其内容主要包括煤的物理性质、化学性质、筛分和浮沉资料、可选性等。2.1煤样来源的可靠性选煤厂设计的关键是采用既适合选煤实际特性，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。我国选煤厂设计的技术依据一般为生产煤样的试验资料，生产煤样的采取方法按国标GB481—93《生产煤样采取方法》执行。为了保证本设计所用煤样有足够的代表性，采样条件符合以下要求：1、采样地点地质条件正常（不处于断层、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：采取生产煤样时，严格遵守了采样规程，并在正常的生产情况下采样，保证了煤样的代表性。煤样的筛分、浮沉、缩分、制样和分析试验均按照相应的国标进行，试验误差应当在国际规定范围之内，否则试验作废。实验结果按照国标GB/T477-1998《煤炭筛分试验方法》、GB478-87《煤炭浮沉试验方法》和行业标准MT58-93《粉煤筛分试验方法》、MT57-93《粉煤浮沉实验方法》进行审查。2.1.1筛分资料误差检验：1、筛分试验过程中试样重量的审查：筛分前煤样总质量与筛分试验后各粒级产物质量之和的相对误差不能大于2%，否则试验无效。2、筛分试验过程中试样灰分的审查：当煤样灰分小于20%时，筛分前后煤样的灰分相对差值不得超过10%；当煤样灰分大于或等于20%时，筛分前后煤样的灰分绝对差值不得超过2%，否则试验无效。筛分试验误差在允许范围之内，结果正确，资料可靠。2.1.2浮沉资料误差检验：1、浮沉试验过程中试样灰分的审查：浮沉前煤样的灰分与试验后各密度级产物的加权平均灰分应符合如下要求：(1)煤样中最大粒度大于或等于25mm时，煤样灰分小于20%，相对差值不能超过10%；煤样灰分大于或等于20%，绝对差值不应超过2%。(2)煤样中最大粒度小于25mm时，煤样灰分小于15%，相对差值不能超过10%；煤样灰分大于或等于15%，绝对差值不应超过1.5%。本次试验煤样最大粒度为50mm，煤样灰分大于20%。50~25mm粒级：Δ=30.28%-28.93%=1.35%<2%；25~13mm粒级：Δ=30.35%-29.51%=0.84%<2%；13~6mm粒级：Δ=27.52%-26.18%=1.34%<2%；6~3mm粒级：Δ=22.52%-21.15%=1.37%<2%；3~0.5mm粒级：Δ=20.88%-19.58%=1.30%<2%。浮沉试验误差在允许范围之内，结果正确，资料可靠。综上所述，所用原煤的数据真实有效，下面将对原煤样的筛分浮沉数据加以分析，可以作为后续分析计算和数据处理的依据。2.2煤的工业分析及筛分资料分析煤的工业分析是指用指定的方法测定煤炭分析基下的水分、灰分、挥发分和固定碳。按照GB5751-1986《中国煤炭分类》国家标准，中国煤炭分类用挥发分Vdaf结合粘结性指数G值、胶质层最大厚度Y值等指标。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、产品结构都有根本性的差别。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，这对于设计也有重要的影响。煤中的灰分、硫分是主要的有“害”杂质，硫分不仅对炼焦工业有害，对其他各种工业和民用以及环境都有很大的危害性，因此，灰分和硫分是评价煤质的重要指标。按照GB474-1996《煤样的制备方法》、GB/T212-2008《煤炭工业分析方法》及GB/T483-2007《煤炭分析试验方法一般规定》的要求，得到煤样筛分总样化验结果见表2-1。表2-1

筛分总样化验结果化验项目MadAdVdafSt,dQgr,d胶质层胶质层最大厚度粘结指数煤样%%%%Mj/KgX,(mm)Y,(mm)毛煤1.9526.3534.50.1627.818净煤0.648.5132.040.37371380表2-2煤中灰分和硫分等级划分灰分等级灰分/%硫分等级硫分/%特低灰煤≤5.00特低硫煤≤0.50低灰分煤5.01-10.00低硫分煤0.51-1.00低中灰煤10.01-20.00低中硫煤1.01-1.50中灰分煤20.01-30.00中硫分煤1.51-2.00中高灰煤30.01-40.00中高硫煤2.01-3.00高灰分煤40.01-50.00高硫分煤>3.00通过对原煤筛分总样化验结果分析，可知：1、毛煤灰分为26.35%，属于中灰分煤；2、毛煤硫分为0.16%，属于特低硫煤，可以不考虑脱硫；3、净煤挥发分为32.04%，属于中高挥发分煤；4、净煤粘结指数为80，属于强粘煤；5、由净煤的最大胶质层厚度Y为13mm，挥发分为32.04%以及粘结指数为80，可判断该煤种为1/3焦煤。煤炭在开采、运输、装卸以及选煤加工过程中，其粒度组成是在不断地发生变化的，变化程度随着煤的性质以及工艺设备环节的不同而不同。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资料。筛分试验煤样来自生产煤样，按照GB474-1996《煤样的制备方法》和GB/T477-1998《煤炭筛分试验方法》的规定进行制样和试验，得到原煤筛分试验表见表2-3。通过对原煤筛分试验结果分析，可知：（1）>50mm粒级情况：该矿矸石占全样的1.881%，属于中矸等级。可考虑进行机械排矸，以减轻工人劳动强度、提高排矸效率。（2）各粒级含量分析：各粒级的质量百分数相近，原煤的粒度分布均匀；13mm以下末煤含量为66.689%，3mm以下粉煤的含量为33.235%，说明细粒级中含煤较多，原煤易碎。（3）各粒级质量分析：灰分随着粒度减小而减小，包括-0.5mm粒级灰分也低，表明煤质脆易碎。-0.5mm粒级原生煤泥灰分比原煤和相邻粒级灰分均低，说明矸石不易泥化。由此可以初步判定该煤不易泥化，故该煤洗选的煤泥水处理较为方便。（4）原煤主导粒级是3-0.5mm，占原煤总样的24.187%。粉煤含量大，说明该煤易碎，在确定分选方法时应该谨慎对待。表2-3原煤筛分试验表粒级/mm产品数量灰分M，kgR，%Ad，%校正123456100煤301.593.65815.4916.78夹矸煤27.4030.33239.0940.38矸石33.7120.40980.6281.91小计362.7054.39923.32724.62100-50煤459.0155.56718.0219.31夹矸煤47.290.57442.5643.85矸石121.3651.47280.6781.96小计627.677.61331.98433.28+50小计990.37512.01228.81330.10+50去矸后小计835.29810.13119.18720.48矸石小计155.0771.88180.65981.9550-25煤1078.45913.08031.2532.5425-13煤1125.45213.65030.9232.2113-6煤1258.91615.26926.9428.236-3煤1150.84413.95821.5622.853-0.5煤1917.26323.25319.8521.140.5—0煤723.7968.77817.6718.9650—0小计7254.7387.98824.54625.84总计8245.105100.00025.05926.352.3原煤浮沉资料分析浮沉资料是用不同密度的重液，将各个粒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，也可以为选煤厂的设计确定分选方法、工艺流程和设备要求等方面提供技术依据。在生产中，通过对入选原煤的浮沉试验，确定精煤的理论产率和生产过程中的实际精煤产率，并可计算出选煤厂对该种煤炭的分选效率（数量效率等）。根据GB478-87《煤炭浮沉试验方法》的规定进行原煤浮沉试验，得到各粒级浮沉试验数据，经校正后得到50～0.5mm粒级原煤浮沉试验综合表见表2-4：表2-450～0.5mm粒级原煤浮沉试验综合表密度级g/cm3产率/%灰分/%累计分选密度±0.1/浮物沉物g·cm-3产率灰分产率灰分密度级产率/%/%/%/%/g·cm-3/%1.314.5213.0314.5213.03100.00025.641.3055.8411.3-1.441.32011.4655.8419.2785.47929.481.4061.2371.4-1.519.91624.2075.75813.1944.15946.341.5025.5371.5-1.65.62135.2481.37814.7224.24264.531.607.3321.6-1.83.33046.7384.70915.9718.62273.371.703.3301.815.29179.18100.00025.6415.29179.18小计100.00025.64占总计95.35525.64煤泥4.64531.96总计100.00025.93各密度级的含量和灰分分析：从表中可以看出，低密度级（-1.4kg/L）时，该密度级占全样47.429%，灰分为9.26%；中密度级（1.4～1.8kg/L）时，该密度级占全样24.518%，灰分为28.95%；高密度级（+1.8kg/L）时，该密度级占全样12.988%，灰分为79.18%。2.4原煤可选性研究煤的可选性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）。浮沉实验结果（密度组成）就是可选性的全部信息。从密度组成看，低密度级含量多，中间密度级含量少，表明可选性好，反之，可选性差。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为因素，它反映了对煤炭加工的要求。通常，同一原煤，要求的精煤灰分越低，可选性越差，反之，可选性较好。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。给定精煤灰分的条件下，根据可选性曲线和理论分选密度，评定方法执行GB/T16417-1996《煤炭可选性评定方法》规定：可选性等级采用“分选密度δ±0.1含量法”进行评定。可选性等级划分标准表见表2-5。表2-5分选密度±0.1含量评定可选性方法±0.1含量/%可选性等级≤10.0易选10.1-20.0中等可选20.1-30.0较难选30.1-40.0难选>40极难选原煤的浮沉资料报告中将资料整理综合累计得到50-0mm粒级原煤浮沉试验综合表2-6、50-0.5mm粒级原煤浮沉试验综合表2-7、0.5-0mm粒级原煤浮沉试验综合表2-8。根据个各综合粒级浮沉资料分别画出50-0mm原煤可选性曲线见图2-1、50-0.5mm原煤可选性曲线见图2-2、0.5-0mm原煤可选性曲线见图2-3。表2-650～0mm粒级原煤浮沉试验综合表密度级/kg·L-1产率/%灰分/%累计分选密度±0.1浮物沉物产率/%灰分/%产率/%灰分/%密度级/kg·L-1产率/%123456789<1.314.0013.0714.0013.07100.00024.991.3055.8281.3～1.441.82711.0255.8289.0286.00028.561.4061.2451.4～1.519.41823.7675.24612.8344.17345.171.5025.4751.5～1.66.05733.9281.30314.4024.75561.961.607.8541.6～1.83.49445.0684.79715.6618.69871.041.703.494>1.815.20477.01100.00024.9915.20477.01小计100.00024.99表2-750～0.5mm粒级原煤浮沉试验综合表密度级/kg·L-1产率/%灰分/%累计分选密度±0.1浮物沉物产率/%灰分/%产率/%灰分/%密度级/kg·L-1产率/%123456789<1.314.5213.0314.5213.03100.00025.641.3055.8411.3～1.441.32011.4655.8419.2785.47929.481.4061.2371.4～1.519.91624.2075.75813.1944.15946.341.5025.5371.5～1.65.62135.2481.37814.7224.24264.531.607.3321.6～1.83.33046.7384.70915.9718.62273.371.703.330>1.815.29179.18100.00025.6415.29179.18小计100.00025.64表2-80.5～0mm粒级原煤浮沉试验综合表密度级/kg·L-1产率/%灰分/%累计分选密度±0.1浮物沉物产率/%灰分/%产率/%灰分/%密度级/kg·L-1产率/%123456789<1.39.1063.779.1063.77100.00018.911.3055.4081.3～1.446.3027.3655.4086.7790.90220.421.4061.0011.4～1.514.69918.2370.1079.1744.60033.981.5024.7721.5～1.610.07327.1080.18011.4229.90241.721.6012.6131.6～1.84.98834.7485.16812.7919.82949.151.704.988>1.814.84054.00100.00018.9114.84054.00总计100.00018.90分析浮沉试验结果综合表及可选性曲线可知：当要求最终精煤灰分＜9.00%时，可从50-0mm可选性曲线中查出此时的基元灰分为18.92%，根据最大产率原则在0.5-0mm可选性曲线中可查得0.5-0mm粒级的精煤灰分为8.03%。根据同一原则在50-0.5mm可选性曲线中可查得所对应的精煤灰分为9.20%，精煤理论产率为55.45%，理论分选密度为1.399g·cm-3，邻近密度物δ±0.1含量为61.22%，说明煤样的可选性为极难选煤。这样的煤用常规跳汰法分选很难选出合格产品，所以对50～0.5mm粒级的煤采用重介质旋流器分选。由于该煤为1/3焦煤，因此要对煤泥设立浮选作业，煤泥可浮性受煤炭本身浮游特性的影响，同时也受浮选过程多种工艺条件的影响，至今好没有一个国际通用标准。我国采用我国采用灰分符合要求条件下的可燃体回收率作为评定煤泥可浮性的标准。制定了《煤泥可浮性评定方法》（MT259-91）。可浮性等级划分见表2-9。表2-9可燃体回收率评定可浮性等级划分指标可浮性等级极易选易选中等可选难选极难选Ec/%≥90.180.1-90.060.1-80.040.1-60.0≤40.0由原煤资料可知浮选精煤可燃体回收率为75％，由上表可知该煤泥的可浮性为中等可选。2.5煤质分析小结综上所述，可得出以下结论：（1）所洗选煤种为1/3主焦煤，毛煤为中灰特低硫煤。（2）煤质脆易碎，矸石泥化现象不明显。（3）含矸率属于中矸等级，考虑进行机械排矸（4）50-0.5mm粒级原煤的可选性为极难选煤，煤泥的可浮性为中等可选。3选煤方法的确定选择选煤工艺流程应以原料煤性质、用户对产品的要求、最大产率和最高经济效益等因素为依据综合确定一个简单、高效、合理可行并且能够满足技术经济要求的工艺流程。选择工艺流程时应遵循以下原则：（1）根据原料煤的性质选择相适应的先进工艺和可靠选煤方法；（2）根据用户的要求能分选出不同质量规格的产品；（3）在满足产品质量要求的前提下获得最大精煤产率，同时力求最高经济效益和社会效益。3.1选煤方法3.1.1选前准备作业现代化大型矿井目前采用放顶煤开采方法，原煤含矸量为中等含矸，需要进行机械选矸；机械选矸主要有动筛跳汰选矸、重介质分选机选矸、选择性破碎机选矸。（1）动筛跳汰机选矸动筛排矸具有工艺系统简单、辅助设备少、操作容易、处理量大、耗水量小、占地面积小、生产成本低等优点。在排除大块矸石的条件下，相对重介质块煤分选机具有一定的优势。主要缺点是分选下限只能达到30mm。（2）重介质分选机选矸该方法选矸效率高，入选物料粒度范围宽，对煤质变化的适应性强，对易于泥化的褐煤可以获得较好的效果。缺点主要是悬浮液密度高，配置困难，工艺系统复杂，设备磨损严重，基建投资较大，生产成本高。（3）选择性破碎机选矸原煤中大于50mm粒级的含矸量超过30%以上，且煤质较脆，矸石较硬时，可考虑采用选择性破碎机选矸。主要缺点是振动和噪音大，当原煤水分小于7%时，设计上需要考虑设置除尘装置。经过比较选择动筛跳汰法进行除矸。3.1.2分选作业选煤方法是制定选煤工艺流程的核心问题。当前我国应用较多的选煤方法有跳汰选、重介质选、浮选、摇床选和干选等。根据原煤的可选性和产品质量要求，同时考虑煤的牌号、粒度以及能够获得的设备技术水平（I值、E值、η等）等各方面因素合理选择。首先对各种选煤方法的优缺点进行分析：1、跳汰选煤法跳汰选煤在我国使用历史悠久,工艺流程简单、生产能力大、操作管理方便、加工费用低,应用十分广泛,在生产管理上也有十分成熟的经验。当煤的可选性为易选和中等可选性时,可以获得较高的数量指标，其分选精度和精煤回收率均接近于重介选。跳汰选和重介旋流器选相比设备少,系统简单,建厂投资小,分选成本低。此外跳汰选煤法适应性强、分选粒级宽，分选上限可达50-100mm，分选下限为0.3-0.5mm，既可以分级入选，也可以不分级入选。而经前面的分析，原煤为易选煤，仅用跳汰选就可以达到要求的精煤质量。2、重介选煤法重介选煤方法适宜分选难选和极难选煤，分选粒级宽，可以实现稳定的低密度分选；主要优点是分选效率高和分选精度高、分选粒度范围宽，可方便地通过改变分选密度来改变产品的质量，易于实现自动化控制，能够生产出高质量的精煤并得到较好的分选指标。大直径无压给料重介质旋流器分选粒度上限可达50-100mm。特别是三产品重介质旋流器用一套介质系统就可以生产出质量合格的精煤、中煤和矸石，简化了流程、降低了成本。但是重介选煤系统需要增加介质回收系统，设备磨损严重，难于配制高密度悬浮液。3、浮选法浮选既是一种煤泥分选方法，也是选煤厂洗水净化的有效方法。浮选虽然成本较高，但是对于炼焦煤选煤厂来说，回收精煤泥仍然能够获得可观的经济效益。3.1.3选定流程入洗原料煤为炼焦煤，对于粒度要求不严格，且为极难选煤，同时考虑技术设备的状况，因此优先采用重介质旋流器分选，同时为了利用跳汰选煤的成熟技术和简单的工艺，可用作粗选。当然这些方案都要经过全面合理的技术经济比较，择优选用。结合对原煤煤质资料的分析和用户对产品的要求，现选择四种主要的选煤方案进行分析评价：1、重介三产品旋流器选见图3-1过程：三产品重介旋流器的第一段溢流出精煤，第二段溢流出中煤，底流出矸石；优点：工艺流程简单，设备布置方便，基建和生产费用较低；管理简便、分选精度高、效率高、具有较低的分选粒度下限；缺点：难以实现第二段旋流器介质密度的自动控制；原煤中轻产物较少（小于1/3）时，旋流器处理能力受到限制；介耗较大，多品种生产的灵活性较差。2、跳汰粗选（排矸）-精煤重介精选见图3-2优点：与全重介比流程简单，保证了精煤质量，提高了精煤回收率；缺点：分选中等以上可选性煤的总效率不算最高；适用：适于分选较难选煤，且中间密度物含量多。3、主选跳汰、再选重介质旋流器流程见图3-3过程;主选机出精煤和矸石，主选中煤经再选后，出再选精煤和最终中煤，再选精煤与主选精煤最后混合作为最终精煤。优点:结构简单（相对于全重介），适应性大，调节灵活。缺点：对中等可选性煤和较难选煤的总效率不算最高。适用：处理中等可选甚至较难选煤。4、跳汰粗选-精煤重介旋流器精选见图3-4过程：原料煤先经过一次跳汰粗选，获得矸石、中煤和粗精煤，然后将粗精煤再进入一个低密度悬浮液的重介质旋流器精选，旋流器溢流出低灰精煤，底流为洗末煤或中煤，块粗精煤作为高灰精煤；优点：发挥了跳汰排矸重介精选两种选煤方法的优势，对多品种生产的灵活性有利；缺点：原煤中大部分物料受到重复分选，产生次生煤泥的机会较大；适用：适于处理难选、极难选煤和要求低灰精煤的低密度分选。3.2选煤方式-混合与分组、分级问题3.2.1考虑分组入选的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，或是低密度成分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。设计选煤厂时，考虑几种原煤是混合入选还是分组入选，要用最大产率原则进行判定。处理原煤分选分组问题依据灰分λ和分选密度δ各自的接近程度而定，其条件为如下：|λ1-λ2|〈5%，表示灰分比较接近；|δ1-δ2|〈0.03时，表示分选密度的接近程度。若满足以上两个条件，则表示可以混合入选，否则只能进行分组入选。因为分组入选作业系统复杂，基建和生产费用高，生产管理困难，又由于原煤中不同粒度分选密度差别不大，所以采用混合入选，符合精煤最高产率原则。由于本原煤是同一矿井的一层煤，所以不考虑分组入选。3.2.2考虑分级入选的问题分级或不分级入选的问题，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：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。采用混合跳汰入选时，其分选密度一般随粒度的减小而递增，即在跳汰机的操作条件相同的情况下，原煤中大粒级的分选密度低，小粒级的分选密度高，原煤中不同粒度物料的基元灰分与密度之间的近似关系如图3-5所示。如果按照最大产率原则（等原则）所确定的各粒级分选密度与这种密度变化规律吻合或近似，则可以混合入选。图3-5不同粒级λ与δ的关系根据对50-0.5mm粒级的原煤各密度级基元灰分分析可得，不同粒级λ与δ的关系如图3-6所示。图3-6不同粒级的λ与δ的关系由图3-6可以看出50-0.5粒级基本符合粒度越细分选密度越高的规律，且在按等λ原则确定的50-0.5粒级的灰分下Δδ=0.02<0.05,在按等λ原则确定的50-0.5粒级的分选密度下Δλ=4.75%<5%,因此原煤符合混合入洗的要求。3.3方案的技术经济比较技术经济比较是选择合理选煤方法、分选作业原则流程以及化工和动力煤入选下限的必要环节。在具体选择选煤方法、原则流程或化工和动力煤入选下限时，必须估算各种不同选煤方法和原则流程方案或不同入选下限的技术指标，并作技术经济比较，然后选定流程方案。在满足用户要求的质量指标下，分别计算不同工艺流程的产品产率、产值和利润，同时用统计资料计算基建投资、加工费用等综合指标，进行测算和分析比较，然后选择最大产率和最高经济效益的最佳方案。3.3.1方案的制定与计算1、重介三产品旋流器选δi1=（g/cm3）由原煤50-0.5mm的可选性曲线得出理论分选密度δi1=1.64（g/cm3），δi1=1.40（g/cm3）。按照我国的统计资料及经验，理论分选密度与实际分选密度有一定差值。由此可以确定重介旋流器分选的实际分选密度，精煤段为δp1=1.38（g/cm3），可能偏差E1=0.03；中煤段为δp1=1.38（g/cm3），可能偏差E1=0.05。由以上各数据确定各项指标见表3-1、表3-2选煤产品设计平衡表名称产率/%灰分/%占本级占全样精煤47.33237.6729.21中煤35.21428.02723.25矸石17.45413.89275.01小计100.00079.59025.64占浮沉入料89.35579.59025.64浮沉煤泥4.6454.13731.96次生煤泥6.0005.34425.64合计100.00089.07225.93占全样90.78089.07225.93原生煤泥9.2209.04718.90合计100.00098.11925.283-2：表3-1三产品重介质旋流器产品设计指标计算表密度级g/cm3入料精煤段δ1=1.382E=0.03混煤段入料中煤δ2=1.684E=0.05矸石γ/%A/%ε/%γ/%A/%γ/%A/%ε/%γ/%A/%γ/%A/%12345678910111213<1.314.5213.0399.85014.4993.030.0223.03100.000.0223.030.0003.031.3～1.441.32011.4676.42031.57711.469.74311.46100.009.74311.460.00011.461.4～1.519.91624.206.3001.25524.2018.66224.2099.92018.64724.200.01524.201.5～1.65.62135.240.0100.00135.245.62035.2496.4805.42235.240.19835.241.6～1.83.33046.730.0000.00046.733.33046.7341.4501.38046.731.95046.73>1.815.29179.180.0000.00079.1815.29179.180.0000.00079.1815.29179.18合计100.00025.64-47.3329.2152.66840.40-35.21423.2517.45475.012、跳汰粗选（排矸）—精煤重介旋流器精选由原煤50-0.5mm的可选性曲线得出理论分选密度δi1=1.64（g/cm3），δi1=1.40（g/cm3）。按照我国的统计资料及经验，理论分选密度与实际分选密度有一定差值。由此可以确定不分级跳汰选煤实际分选密度δp1=1.74（g/cm3），取矸石段不完善度I1=0.14；混煤重介旋流器精选的实际分选密度为δp2=1.38（g/cm3），可能偏差E=0.03。由以上各数据确定各项指标见表3-3、3-4、3-5、3-6：表3-4跳汰粗选产品设计平衡表名称产率/%灰分/%占本级占全样精煤83.24466.25415.71中煤16.75613.33674.97矸石100.00079.59025.64小计89.35579.59025.64占浮沉入料4.6454.13731.96浮沉煤泥6.0005.34425.64次生煤泥100.00089.07225.93合计90.78089.07225.93占全样9.2209.04718.90原生煤泥100.00098.11925.28合计83.24466.25415.71表3-5重介质旋流器精选产品设计平衡表名称产率/%灰分/%占本级占全样精煤56.83935.3999.21中煤43.16126.88024.27小计100.00062.27915.71次生煤泥6.0003.97515.71合计100.00066.25415.71表3-6选煤产品设计平衡表产品名称占全样/%灰分/%洗精煤精选精煤35.3999.21精选中煤7.53126.880洗矸石粗选矸石13.33674.97煤泥粗选浮沉煤泥4.13731.96粗选次生煤泥5.34425.64精选次生煤泥3.97515.71原生煤泥9.04718.90煤泥小计22.50422.34合计3.54298.119表3-3跳汰粗选+重介精选密度级g/cm3入料矸石段δ1=1.741I=0.14中煤段入料中煤段δ2=1.382E=0.03精煤γ/%A/%ε/%γ/%A/%γ/%A/%ε/%γ/%A/%γ/%A/%12345678910111213<1.314.5213.0300.0003.0314.5213.030.150.0263.0317.4183.031.3～1.441.32011.460.020.00811.4641.31211.4623.5811.70211.4637.92511.461.4～1.519.91624.200.810.16124.2019.75524.2093.722.23624.201.49524.201.5～1.65.62135.247.560.42535.245.19635.2499.996.24135.240.00135.241.6～1.83.33046.7339.211.30646.732.02446.731002.43246.730.00046.73>1.815.29179.1897.1514.85579.180.43679.181000.52479.180.00079.18合计100.00025.64-16.75674.9783.24415.71-43.16124.2756.8399.213、跳汰主选—中煤重介旋流器再选由原煤50-0.5mm的可选性曲线得出理论分选密度δi1=1.64（g/cm3），δi1=1.40（g/cm3）。按照我国的统计资料及经验，理论分选密度与实际分选密度有一定差值。由此可以确定不分级跳汰选煤实际分选密度δp1=1.74（g/cm3），δp1=1.30（g/cm3），取矸石段不完善度I1=0.14，中煤段不完善度I2=0.14；中煤重介旋流器再选的实际分选密度为δp3=1.30（g/cm3），可能偏差E=0.03。由以上各数据确定各项指标见表3-7、3-8、3-9、3-10、3-11：表3-9主选跳汰产品设计平衡表名称产率/%灰分/%占本级占全样精煤23.12718.4077.83中煤60.11747.84718.74矸石16.75613.33674.97小计100.00079.59025.64占浮沉入料89.35579.59025.64浮沉煤泥4.6454.13731.96次生煤泥6.0005.34425.64合计100.00089.07225.93占全样90.78089.07225.93原生煤泥9.2209.04718.90合计100.00098.11925.28表3-10中煤重介旋流器再选产品平衡表名称产率/%灰分/%占本级占全样/%精煤39.07417.57410.65中煤60.92627.40223.93小计100.00044.97718.74次生煤泥6.0002.87118.74合计100.00047.84718.74表3-7主选跳汰+中煤再选重介密度级g/cm3入料矸石段δ1=1.741I=0.14中煤段入料中煤段δ1=1.301I=0.16精煤γ/%A/%ε/%γ/%A/%γ/%A/%ε/%γ/%A/%γ/%A/%12345678910111213<1.314.5213.0300.0003.0314.5213.0321.683.1483.0311.3733.031.3～1.441.32011.460.020.00811.4641.31211.4673.7730.47611.4610.83611.461.4～1.519.91624.200.810.16124.2019.75524.2095.518.86624.200.88924.201.5～1.65.62135.247.560.42535.245.19635.2499.455.16735.240.02935.241.6～1.83.33046.7339.211.30646.732.02446.7399.982.02446.730.00046.73>1.815.29179.1897.1514.85579.180.43679.181000.43679.180.00079.18合计100.00025.64-16.75674.9783.24415.71-60.11718.7423.1277.83表3-8中煤重介旋流器再选密度级g/cm3入料再选中煤再选精煤γ/%A/%ε/%γ/%A/%γ/%A/%12345678<1.35.2373.030.430.0233.035.2143.031.3～1.450.69411.4635.1217.80411.4632.89011.461.4～1.531.38224.2096.9130.41224.200.97024.201.5～1.68.59535.241008.59535.240.00035.241.6～1.83.36746.731003.36746.730.00046.73>1.80.72579.181000.72579.180.00079.18合计100.00018.74-60.92623.9339.07410.65表3-11选煤产品设计平衡表产品名称占全样/%灰分/%洗精煤主洗精煤18.4077.83再洗精煤17.57410.65精煤小计35.9819.21再选中煤27.40223.93洗矸石主选矸石13.33674.97煤泥主选浮沉煤泥4.13731.96主选次生煤泥5.34425.64再选次生煤泥2.87118.74原生煤泥9.04718.90煤泥小计21.39923.09总计98.11925.284、跳汰粗选—精煤重介旋流器再选由原煤50-0.5mm的可选性曲线得出理论分选密度δi1=1.64（g/cm3），δi1=1.40（g/cm3）。按照我国的统计资料及经验，理论分选密度与实际分选密度有一定差值。由此可以确定不分级跳汰选煤实际分选密度δp1=1.74（g/cm3），δp2=1.54（g/cm3），取矸石段不完善度I1=0.14，中煤段不完善度I2=0.16；高灰精煤重介旋流器再选的实际分选密度δp3=1.39（g/cm3），可能偏差E=0.03。由以上各数据确定各项指标见表3-12、3-13、3-14、3-15、3-16：表3-14主选(跳汰粗选)产品设计平衡表名称产率/%灰分/%占本级占全样精煤72.53657.73113.41中煤10.7098.52331.27矸石16.75613.33674.97小计100.00079.59025.64占浮沉入料89.35579.59025.64浮沉煤泥4.6454.13731.96次生煤泥6.0005.34425.64合计100.00089.07225.93占全样90.78089.07225.93原生煤泥9.2209.04718.90合计100.00098.11925.28表3-15高灰精煤重介旋流器再选产品平衡表名称产率/%灰分/%占本级占全样/%精煤65.52435.5589.21中煤34.47618.70921.39小计100.00054.26713.41次生煤泥6.0003.46413.41合计100.00057.73113.41表3-12跳汰粗选+精煤重介质旋流器精选密度级g/cm3入料矸石段δ1=1.741I=0.14中煤段入料中煤段δ1=1.540I=0.16精煤γ/%A/%ε/%γ/%A/%γ/%A/%ε/%γ/%A/%γ/%A/%12345678910111213<1.314.5213.0300.0003.0314.5213.030.060.0093.0314.5123.031.3～1.441.32011.460.020.00811.4641.31211.463.381.39611.4639.91611.461.4～1.519.91624.200.810.16124.2019.75524.2022.094.36424.2015.39124.201.5～1.65.62135.247.560.42535.245.19635.2453.072.75735.242.43835.241.6～1.83.33046.7339.211.30646.732.02446.7386.31.74746.730.27746.73>1.815.29179.1897.1514.85579.180.43679.1899.860.43579.180.00179.18合计100.00025.64-16.75674.9783.24415.71-10.70931.2772.53613.41表3-13重介精选（髙灰精煤）密度级g/cm3高灰精煤重选中煤最终精煤γ/%A/%ε/%γ/%A/%γ/%A/%12345678<1.320.0073.030.10.0203.0319.9873.031.3～1.455.02911.4620.2711.15411.4643.87511.461.4～1.521.21924.2092.1719.55724.201.66124.201.5～1.63.36235.2499.993.36135.240.00035.241.6～1.80.38246.731000.38246.730.00046.73>1.80.00179.181000.00179.180.00079.18合计100.00013.41-34.47621.3965.5249.21表3-16选煤产品设计平衡表产品名称占全样/%灰分/%再洗精煤35.5589.21洗中煤主洗中煤8.52331.27再洗中煤18.70921.39中煤小计27.23224.49主选矸石13.33674.97煤泥主选浮沉煤泥4.13731.96主选次生煤泥5.34425.64再选次生煤泥3.46413.41原生煤泥9.04718.90煤泥小计21.99222.13总计98.11925.283.3.2方案的技术经济比较技术经济比较是选择合理选煤方法、分选作业原则流程以及化工和动力煤入选下限的必要环节。在具体选择选煤方法、原则流程或化工和动力煤入选下限时，必须估算各种不同选煤方法和原则流程方案或不同入选下限的技术指标，并作技术经济比较，然后选定流程方案。在满足用户要求的质量指标下，分别计算不同工艺流程的产品产率、产值和年利润，同时用统计资料计算基建投资、加工费用等综合指标，进行测算和分析比较，然后选择最大产率和最高经济效率的最佳方案。1.技术比较根据原煤性质（如粒度组成、密度组成、可选性、可浮性、硫分构成及赋存特性、矸石岩性）、产品要求、分选效率等，在不同选煤方法、原则流程、化工和动力煤入选下限情况下将可能达到的技术指标进行比较，选出可行的方法。对制定的四种方案进行技术比较见表3-17；表3-17技术比较选煤方法精煤理论灰分/%精煤理论产率/%精煤产率/%精煤灰分/%中煤产率/%中煤灰分%数量效率/%三产品重介旋流器9.2044.1337.679.2128.0323.2585.36跳汰粗选（排矸）+精煤重介精选9.2044.1335.989.2127.4023.9381.53主选跳汰+再选重介9.2044.1335.409.2126.8824.2780.21跳汰粗选+高灰精煤重介精选9.2044.1335.569.2127.2324.4980.57由表3-17可知三产品重介旋流器工艺的精煤产率及数量效率都最高2.经济比较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、生产成本和基建投资等相关因素。根据现有市场煤炭价格及加工费表3-18以及前面所述三种选煤方案的产品数质量各项指标，得到四种方案的经济比较见表3-19。表3-18现有市场煤炭价格及加工费表产品价格加工费产品价格灰分/%价格/元/吨选煤方法费用/元/吨原煤25.00-30.00800跳汰11精煤8.51-9.001500跳汰主、再选129.01-9.501350跳汰中煤重介再选139.51-10.001200跳汰精煤重介再选14中煤Ag=30%700重介三产品13Ag=30±1%700±30块末煤全重介14.5煤泥>600动筛排矸4.550-6010045-5013040-45170矸石不计价表3-19经济比较表选煤方案精煤产率/%中煤产率/%精煤售价元/吨中煤售价元/吨原煤售价元/吨加工费元/吨利润元/吨重介三产品37.6728.031500.00550.00600.0013.00106.22二段跳汰中煤重介35.9827.401500.00550.00600.0013.0077.43一段跳汰精煤重介35.4026.881500.00550.00600.0014.0064.82二段跳汰精煤重介35.5627.231500.00550.00600.0014.0069.15由表3-19可知，用三产品重介旋流器进行分选创造的利润最高。综上所述，根据以上全面的技术经济分析，以及各个流程的优缺点分析，对于本厂的入洗原煤来说，选用三产品重介是比较经济合理，符合当前选煤工艺向全重介转变的大方向。同时，该工艺还适合于当煤种向更差方向变化的适应，选择此工艺是即现实又长远的选择。因此，最终确定选用三产品重介旋流器选煤方案。4选定流程的介绍4.1选定流程炼焦煤选煤流程的选择具有以下要求：1、炼焦煤选煤厂要求生产高质量的精煤：要求工艺有高的分选效率；2、尽可能减少炼焦煤资源损失：小于0.5mm级的煤泥需设置浮选环节；3、对炼焦煤和稀缺煤种应本着充分利用和回收的原则：1)对跳汰选的中煤要考虑中煤再选；2)中煤是否破碎后再选，如果破碎后精煤解离量占再选人料量10％～20％，且煤质较硬，不易过粉碎或产生大量煤泥时，可考虑设中煤破碎。4.1.1选前准备作业流程对于选前准备作业，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。根据煤质分析以及入选粒度上限确定原煤准备流程见图4-1，即采用筛孔φ50的分级筛进行预先筛分，筛上产品中因为矸石量较大，采用动筛跳汰机预先排除粒度大于50mm的矸石，为了严格保证入料粒度，排矸后产品采用分级破碎机进行破碎。图4-1准备车间工艺流程图4.1.2分选作业1、重选作业：根据不同粒级λ与δ的关系图分析，当λ=18.92%时，各粒级基本符合粒度越细，分选密度越高的规律，因此，可考虑采用混合入洗的方法。煤泥的含量为18.529%，不设预先脱泥。有压给料具有以下缺点：产生更多的次生煤泥，厂房布置困难，增加基建投资和生产费用，由于原煤质脆易碎，因此需采用无压给料。结合选煤方法的技术经济比较结果分析，确定为混合入洗，采用无压给料三产品重介旋流器进行分选。2、浮选作业：根据原煤浮沉资料以及浮选精煤的可燃体回收率75%可确定，可浮性等级为中等可选，采用单段浮选流程即可，其特点是流程简单、操作方便、处理量大。4.1.3选后产品脱水作业1、重选产品脱水：为了保证精煤水分指标，必须进行脱水作业，精煤采用筛子进行一次脱水，13-0.