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主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

这14点选煤心得,常温常新

2019-04-11   来源:五六选煤

  提到选煤,国家早有相关的规程和具体而详尽的工艺条款,不论干选、湿选、重介选(亦属湿选),作为一个从事选煤的技术人员和工人都应该认真学习,尽可能的去掌握它。


  不管是理论和实践,我都想谈一些自己学习洗煤的心得与认识,供大家参考。当然,这最多也只能是“抛砖引玉”。


  目前,选(洗)煤生产线上现有的工人,他们多为低文化者,这是事实,我看要想引导人们真正提高,还是通俗一些为佳,众所周知,文化乃七十二行之基础,有一定文化知识者,理应当仁不让,引导大家多学一些哪怕是肤浅的理论和技术。


  如有愿意对选煤理论和煤质化验检测技术进一步提高者,日后可以深钻、高攀,搞好煤的精选、细选。凡我所述有错误之处都请指出,如遇我不能回答的问题,鄙人自有高抬,那就是“贩卖”我可以向高人学习、求教,回来再传给好学者,我绝不会不懂装懂误己害人。


  1、内灰


  “内灰”的叫法不知来自何处,又起自何时,它的实质是指1.4浮煤所含的灰分,内灰的叫法实在不够精确,它绝对不是来自“国标”但又没有合适的叫法,只好称它为内灰,意即碳本身所含的灰分,内部灰分,这种俗称相似中煤(中间成分),电煤(按用途),陕煤(按产地)。据说1.4之外,有的也定为1.45、1.50,甚至更高,因煤质不同,用途不同而异,就目前掌握的情况来看,测定肥煤和褐煤时也用1.35,而测定无烟煤也用1.45、1.50,总之,太高使煤的纯度下降,不符某些较高的使用要求,太低又弃之过多。


  内灰的高低,根据多年对煤的了解,烟煤的内灰低者大约2%,高者至12%,少数可至12%-13%,再高者是绝对不可能的,因为既是高灰必高密度氧化物及盐类等矿物质,它绝对浮不起来。有的说XX矿原煤的内灰15%,必有量测之误,要么内夹云母、石棉等杂物,据说云南就有石棉矿,煤矿相邻而使煤中混有石棉,自然高内灰。如果是钻石(真正高纯煤)它的内灰恐怕是100%。


  2、外灰


  外灰是人们对应于内灰的土叫法,是错误的。内灰的叫法就不妥,外灰的叫法更是荒唐,应该叫全灰,不能按内水、外水、全水分去推测:全灰-内灰=外灰?!(错误)


  另外,对灰分应该有个完整的认识,有人说1.40去煤泥随机快浮,得出:浮精:沉物=90:10,精煤灰分就是10%,要知道90%中有灰,10%中也有碳。有的洗煤工凭借经验说90:10,那么精煤灰分应该是10+2=12%更属无稽之谈,他的经验经不住推敲,说明他从事洗煤的经历不足,接触面太窄。


  3、2号煤


  在国家有关煤炭的标准中对煤的牌号也有明确的规定。用汉语拼音区别煤种。如FM指肥煤,SM指瘦煤,用阿拉伯洋码子区别它的老、嫩和粘结力,如JM24(焦煤)前一位数字指挥发份高低、年轻、年老,后一位数字指它的粘结力。有的矿主在推出产品时称他的煤好是2#煤,这种叫法是过时的皇历,本来2#的意思是按煤层上、下顺序而叫的,有的煤层2#在上,而有不少说不定时倒过来的,2#在下,不过一般情况下,2#多为焦煤,质优。


  4、中煤


  什么叫中煤,在无法回答的时候,人们只能说是中间的煤,是介于煤炭(纯煤)于岩石(矸石)之间的中性产物、过渡成分。随着煤中灰分的增加,不知不觉中就由纯煤变为中煤,灰分继续增加(稍举几种:FeS、CaSO4、Al2O3、SiO2等等)最后变成以煤为染色体的岩石。所以说中煤是因时因地而产生的一种现场叫法,可以下面的例证:


  比如两个焦化企业,A厂生产三级冶金焦,B厂生产特级铸造焦。很明显,在B厂排出的中煤中有相当多的部分恰好是A厂的精煤,所以说用途不同、场合改变,这个“中煤”便由废为宝,丫鬟变成小姐了。


  有人在洗出精煤灰分过低和中煤含精超高时,为减少排损而把中煤二次返回原煤场是明显的错误做法。早年介休人捷足先登,用孝义煤发了大财,人家一直叫喊“怕中煤不怕矸石”,可是令人遗憾,时至今日孝义许多选煤厂却仍在把中煤返回煤堆,另有一种做法,竟然专门购进廉价中煤掺入原煤一同入洗,合算?


  现在人们对煤的认识逐步提高,“怕中煤不怕矸石”的说法也站不住脚了,这个可以从理论可选性曲线和实际可选性曲线比较,δ±0.1邻近密度含量的提出,充分说明了“怕中煤不怕矸石”这种认识的偏离与不符实际。


  当然,把中煤返回煤堆的姑且做法,在发生混缸时还是可以的,以减少损失,提高精煤的质量,因为混缸时,精煤带矸和中煤含精可定都超,凡蹩脚司机才会混缸,合格产品的流失,数百倍乃至更多于你的工资,哈哈!多操心就行了。


  中煤的处理要几种累积,单洗另说,最好用专门的末煤洗煤机并采取相应措施,如中煤在粉碎,减少入洗量、放平煤床、缩小透孔、大风小水等。最起码要粉碎后再入洗,举个例子曾做多个中煤试验,比如1.40浮起30%左右,但粉碎后却提升至近50%,回收20%的中煤到精煤中一定上算,这里面主要是夹矸煤,夹层中煤被离解、良莠分明收到的效果。


  5、精煤要求的灰分低,而进场的原煤内灰比精煤高


  在一般情况下,哪家洗煤厂也不会用高内灰(>10%)的原煤去生产低灰分(如9%)要求的精煤,这里主要是让人们真正弄通洗煤生产的基本理论概念,你只要懂得洗煤就会承认这种高灰洗低灰的主错。


  诚然,一种原煤,它的内灰比我的精煤灰分都高,我绝不购进,而且所有的洗煤厂都不约而同地不买你这劣质煤,市场经济下你只好再度落价。像这种煤只要价格特低,回收还可以,那就不妨接受它,反正最后以成本核算为准,回收80%的原煤,只取70%入精煤措施很简单,把分选密度定在<1.40,比如1.40-1.35-1.30,盈利就行了。


  6、洗煤司机的手法


  参与洗煤操作者,孝义市不少于数千人。有人说操控洗煤机个人手法不同,张三在一缸排的狠,李四在二缸排的多,这种说法有原则性的错误,因为洗煤操作有着它的独特之处,它完全相似于人们进食(吃饭),日常,人们行为均受大脑指挥,好比你愿牺牲个人利益出去做好事也好,到歌厅舞厅去享受灯红酒绿的浪漫也好,统统来自大脑的指挥,唯有吃饭绝不受大脑的丝毫左右,一个人内逼却不上厕所?任你谁也不行,你有多伟大,你是总统也一律由大便指挥你,而且有二斤你排出一斤也不行,却犹然,洗煤排渣和人体大便完全相同,只要你会洗煤,那就是100个人的做法也相同,中煤和矸石就是人体的粪便,什么时候排,每次排多少都不由你,最多是在同一时间排出等量的中煤和矸石时,张三排四次,李四排三次,会有微许不同罢了,绝无原则性不同。


  7、点样


  在浮沉员随机快浮时,一般都是每半个小时测一次,使洗煤司机即时掌握精煤灰分,严格的讲,好比要测8:30的精煤,应该取8:00,8:05,8:10,8:15,8:20,8:25,8:30六个样,合并母样一个做浮沉,才准确,才具有代表性,说不定在它之前、后就有一个高灰,打个比方在某村取一人——八旬老头,再取一人——未满月婴儿,如能连续取出50人,则大姑娘小伙子统统收集那才有代表性,不会说梧桐村全是老头和婴儿。


  8、高Y值的特殊煤


  有人不相信有一种高Y值、强结焦性的肥煤,它的Y值为55mm,而挥发份竟然是褐煤的挥发份Vdaf=55%,这种煤在四川广元,江西乐平就有,不过只能叫它为气肥煤。当然,对于某些人提出的55+55=110,应该讲清楚,二者可以相加吗?Y中有无Vdaf?


  9、絮凝剂


  絮凝剂加入只为洗水的澄清,用团絮结构使洗煤水中的微小固体颗粒(包括精煤)很快沉降使返机洗水变清,不要再叫速凝剂。人们都知道常用的是聚丙烯酰胺,有时澄清效果很好,有时就很差,只怪你购买了低价的袋子上只标有絮凝剂,他心中有数,今天是假货万里行,与其省钱去买假絮凝剂,不如干脆改用生石灰粉,效果不错,物实价廉,但也要注意,XX厂买回的是熟石灰,劣灰残底,石灰窖下脚,等到猫年你的洗煤水仍浑如面汤。


  絮凝剂掺假直接影响到浮选效果,到底如何干扰?有哪些物理化学变化?


  10、关于精煤灰分的准确估算


  前面提到的有人对精煤灰分的估算,明显不准,靠经验是可以的,但毕竟今日是科技时代,经验要和理论相结合,靠理论指挥,靠实践检验。


  精煤灰分=1.40浮煤灰分+中煤灰分+矸石灰分


  这些数据在进入原煤时已经掌握,去查报表便知。一个是内在灰分(比如三个矿按数量比例的平均内灰,另外是抛去含矸率,<50的矸石和中煤灰分。(所以才提出煤堆要分两个,这后面咱们在讨论)。


  现在假设共进两个矿原煤,测出各家浮煤,中煤,矸石的灰分,并按数量算出一个平均值。如内灰(1.40浮)为6,中煤灰分为25(1.40-1.80)矸石灰分50(>1.80)的洗出的精煤现场测得浮、沉比例为90:10,沉物中矸石为2(均指%)


  精煤灰分能否按下式计算:精煤实际灰分%=90%*6+8%*25+2%*50=5.4+2+1=8.4。有人这样计算是合理的、正确的。但预估的灰分总是不准,个个都偏高,这里还需结合生产实际作个调整:试想中煤8%矸石2%他们含在原煤中的灰分无疑是25%和50%。可选入精煤中的却是轻质部分,中煤只取1.40-1.45-1.50上层中煤,并未取入或很少取入(带入)1.50-1.80下层中煤,它的灰分远低于25%。


  从经验可知,只要不考虑那2%(精煤带矸石理论上应为0)估算出的精煤灰分与炉内850℃所测灰分十分相近,这个小经验可以推广。精煤灰分=90*6+10*25=7.9这个估算法只适合于活塞式、空气室式水洗,没有试过重介选。其实重介乃磁铁矿粉,高密度就叫重介,那水洗就应该是中介,旋风选煤就是轻介或无介。


  11、低浮选回收的煤


  有一种含0.5-0.07mm细粒煤的煤泥水,它在ZnCl2可回收60%但进入浮选机上却相差甚远,进入泥浆中的很少,这种煤基本上可以肯定它是正在风化或已经完全风化了的风化煤(虽亦属氧化,但它是在断层中由于进入空气或水的长期浸泡被氧化的)它的灰分肯定高于同一煤床中未经风化的正常煤,正常原煤如果内灰是6,它可能是8,由于密度的差别使它不易浮出这是原因之一。之二,煤层既经风化(能否叫氧化还原的产物?)它的极性必强,自然要亲水(H2O是典型的极性)形成一定厚度的水化层,必然疏离浮选剂中的气泡,不易被粘附,有人在浮选剂中加入焦磷酸钠、辛酸等很明显的能提高浮选回收。


  当然,煤种不同,浮出效果也异,据行家说,同样浓度时比如100g/L,亮煤可浮出90g/L而暗煤也许只有60g/L。


  12、分选比重(密度)的确定


  先进的数控跳汰机,按精煤灰分要求定出分选密度后,浮标的质量一定,能稳妥的操控洗煤机排渣口高度,使精煤灰分误差在0.5以下,(普通跳汰机也差不多,但是试验不成功)。重介选有许多的不确定性,现提出以下几点看法,不知正确与否:


  ——粒度误差


  在浮沉室绘制可选性曲线,确定分选密度时,毕竟煤样粒度偏小,如13mm(很少用)、6mm、3mm,而生产车间多在0-50mm,尽量模拟现场操作,也取0-50mm。但容器不可能太大,煤量也不可能太多,自会有一定与生产实际不投的误差。


  ——煤样代表性不足


  浮沉试验所取煤样点数再多(就算50个、100个)也代表不了全部经过洗煤机的千吨、万吨,它的子样是无限多,而浮沉试验所取有限,500Kg,1T都不可能。


  ——介质之异


  ZnCl2是溶液,Fe3O4是悬浮液、浑浊液,粒度再小(<0.05mm)也会在静止时沉淀,煤粒因二者亲疏不同,分层效果也会有所不同,这个很简单,不妨取配置的ZnCl2进行浮沉操作,行否?


  ZnCl2是静止状态下,还需等候三分钟,而重介却在激荡的运动中,重介本身由密度(重量)产生的重力远在数百倍于它的中煤,矸石产生的大离心力之下。就离心力而言也要受压力和煤量变化产生波动。


  ——煤的质量产生的影响


  好煤一看黑、二看亮、三看粒度,即再细也是颗粒状,而次煤却含有较多的泥化煤、泥化矸石。


  煤样在浮沉室,一般都属去煤泥操作过程,而在洗煤车间进入洗煤机的原煤除正常粒煤外还有不少甚至相当多的粉煤,煤泥对重介选的影响使原先定出的分选密度总是与现场要求有一定的距离。


  13、洗煤的目的


  煤的洗选主要为降低煤中灰分(中煤、矸石)提高煤质、提到利用价值,比如冶金焦炭对煤(精煤)就有严格要求,洗煤对它的挥发份、硫份的变化并无要求、洗出的精煤与原煤比较Vdaf一般低于原煤但也有高的,CRC一般好于原煤,常遇到原煤4,精煤5,但也有特殊精煤6,原煤确是7甚至8(原因不敢肯定,有人说结晶水在“吹气球”这不可能,结晶水在250℃前逸走,此时胶质层尚未产生,要到500℃左右,对于硫分来说更不能说洗煤是为降硫,它是在降灰的同时顺便降下来的,有一种原煤全硫2.0%,1.40浮煤全硫1.5%,洗出精煤全硫1.7%是降硫了,但不少低硫煤全硫才0.35,洗出精煤全硫反升至0.5左右,因为它的中煤、矸石中几乎没有硫。


  14、先进先洗,后进后洗


  煤堆分开,平铺直取


  道理很简单,先进先洗是为防止煤的变质尤其是强肥煤、气肥煤,才堆放3-6个月便被氧化,特别在高温,暴晒,多雨的雨季,推开煤堆便有热气蒸腾,内部下层析出白色粉末(是何物质)不敢肯定,可能含硫,黄色的也不一定是硫)。煤堆分开并不是分高硫、低硫,什么肥煤瘦煤,而是分左右两个煤堆,洗完左边再洗右边,左边继续进煤,这样吨位有数,统计方便,成本早知,灰分(内灰)进煤毋须考虑,靠洗中掌握,当然原煤的硫、指数等自应按精煤要求去选择煤种。平铺直取,哪怕A煤进5000吨,B煤进200吨也要全面覆盖,不过二者厚度不同,下一米直取才能保证上煤均匀。


  现在试举一例,要同一机进三种煤,不要考虑硫分高硫低硫,挥发份高低,特征如何,回收多少,以及肥煤、瘦煤,只要一个条件——分选密度相同,这点很重要,是多种煤同时同入一机的关键,可以武断的讲,过去90%以上的洗煤厂都是瞎洗,灰分要求看恰里是达到了,但你是如何操控的?是排掉1000吨的好煤,洗入50吨劣煤(高灰),结果灰分化验合格,你满意,可是看不见的暗流……不知则不心疼,闷葫芦吃香。


  按精煤要求定了要进什么硫,什么指数等的原煤,便可去找煤源,经过多级浮沉,把分选密度相近的几种煤(好比是进三种煤)定下来,三种煤:A煤低硫、B煤高粘结、C煤高回收,然后再定出它们各进多少吨,A煤1000T,B煤2000T,C煤3000T。


  进煤时人们往往总是先做1.40浮沉,知道它的回收值,作为煤价的依据,但它在入洗时只是个参数,重要的关键在于它们按精煤灰分(比如9%)要求下的那个相邻相近的分选密度(比如是1.50)通过1.50浮沉和工业化验此时的灰分(相近于9%)回收率已知。


  A煤:回收60%,灰分9.4%,目的:调低硫分1.50重液


  B煤:回收70%,灰分8.6%,目的:提高粘结


  C煤:回收90%,灰分9.0%,目的:取它的数量


  那么,进入精煤的原煤中所含的可利用部分分别为:


  A煤:1000*60%=600T


  B煤:2000*70%=1400T按此回收计算成本肯定准确


  C煤:3000*90%=2700T


  综合灰分=(6*9.4+14*8.6+27*9)/(6+14+27)=8.9


  有一点要弄清楚:什么高、低硫分开,肥、瘦分开,无此必要,实际生产中0.4的硫和2.4的可同洗,回收90的和回收20的亦可同洗,只求一点分选密度相近。


  固然,内灰在确定分选密度时可以参考,可有的两种煤虽然内灰不同,但由于中煤成分的变化,最后仍可以通入一机。


  最后,如有人愿意共同学习洗煤,不妨先找一些有关资料,下一步从以下几个方面着手。如:可选性曲线的绘制;δ±0.1实际分选密度;数量效率;错配物总量;可能偏差;不完善度;选择性系数。


  另外,各抒己见,好比,鄙人认为国家标准中对Vdaf的计算方法是错误的,谁也不能说凡是国标的东西就百分之百正确?大家认为如何?我错了还可纠正,这毕竟不是右派言论。


  责任编辑:宫在芹

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