最近研究了一些选煤案例，有一个重要的发现，那就是在厂型一定的情况下，不同的设计差距太大，一些指标差距范围在10~40%不等，这是很可怕的。比如说新星选煤厂，在总煤泥含量达到40%，不脱泥全粒级入选的情况下，从原煤存储到产品落地，全系统电耗小于4.5kwh/t，介耗小于0.6kg/t，重介分选下限达到0.075mm，浮选灰分甚至低于重介灰分，出现反背灰，精、中、矸磁尾分别回收，中煤磁尾灰分约50%，矸石磁尾灰分70%，等等。这样的指标在业内实属罕见，同时令人不解与怀疑。但与该工艺的改造者交流后，再从生产厂长描述的一些生产情况，以及设备流程图，经过至少五六遍的分析，以及数质量的核算，相关环节实验指标的间接验证，总算有更深的理解了。这篇文章将揭开新星选煤厂神秘的面纱！我把新星选煤厂的这种技术称之为：“以高效旋流器为核心的超低成本选煤技术”高效指的是分离精度，比如超低的重介分选下限，这一点我们可以从精、中、矸磁尾的灰分得知。注意，这三个磁尾是分别回收，并没有出现精煤磁尾脱泥后依然灰分较高的情况，同时，中矸磁尾也分别回收，它们的灰分分别是50%与70%。这个精煤回收率想想，都会嘴角露出微笑！！！如何设计工艺才能达到这样的指标？

先来看看这个技术的核心---高效旋流器无压三产品重介旋流器型号1000/780，带煤量320-350t/h。分选密度1.53-1.6kg/L,合介泵流量大约1100m³/h，扬程46m，合介泵功率250kw。此环节吨煤电耗0.72-0.78kwh/t相同型号的普通旋流器1000/710，带煤量160-220t/h。合介泵流量800-1000m³/h，入料压力0.15-0.18Mpa，推测合介泵功率270kw.此环节带煤量按190吨计算(因为很多设计者把握不准这个带煤量究竟能达到多少。)那么，此环节的吨煤电耗就是1.4kw/t。仅此环节，高效旋流器的能耗就要比普通旋流器低近40-50%。这主要是由于带煤量提高，而导致的吨煤电耗降低。再以1200的高效无压三产品重介旋流器为例，一些带煤量达到550-600t/h，介质循环量在1800-2000m³/h，压力0.24-0.28Mpa。合介泵功率约600kw，吨煤电耗约1kwh/t。而普通旋流器要达到550-600t/h的带煤量，就要选用1500/1100的旋流器，介质循环量达到2400m³/h，压力高达0.32-0.4Mpa。合介泵功率约800kw，吨煤电耗约1.33kwh/t。洗同样数量的煤，用的介质量少，也就是用最少的介质循环量选煤。这可以总结为一条原则：原则1：用更少的悬浮液选煤。再来与两段两产品重介旋流器做一比较。无压三产品用一个密度完成三个产品的分选，合介密度约在1.4-1.6kg/L之间，而两段两产品旋流器需要两次泵打，存在煤和悬浮液的上下往复运输，同时二段有压旋流器的合计密度要达到1.8kg/L左右，先不说悬浮液的配置难度，仅混料泵的功率就要上去，因为泵的功率与其运输的介质密度成正比。不要小看运输1.4kg/L与1.8kg/L密度悬浮液的合介泵功率差别，后者比前者高了约29%。两段两产品产生的次生煤泥量更不用说，从而引起后续庞大的煤泥水系统。这就是核心装备上的差距。我们再来看由核心装备引起的重介系统的能耗差距。从上面的案例我们可以看到，在带煤量相同的情况下，高效旋流器相对与普通旋流器，其介质循环量与入料压力均相对较小。不要忘了，洗同样数量的煤，用的介质越少，越容易脱介，介耗就越低，煤泥水系统就小。换句话说，就是与高效旋流器配套的脱介筛压力较小，喷水量控制在1.2m³/t就能脱干净介质。需要的磁选机也就少，换言之，在磁选机数量相同的情况下，介耗就低。与此同时，磁尾的脱水就很容易，精煤磁尾采用振动弧形筛+沉降过滤式离心机，中矸磁尾采用振动弧形筛+高频筛，就能完成脱水作业。注意，新星选煤厂矸石振动弧形筛的功率仅1.1kw，矸石高频筛的功率仅4kw，中煤磁尾弧形筛也仅是1.1kw，高频筛也仅是4kw。中煤磁尾泵15kw，矸石磁尾泵15kw，中矸磁尾脱水环节的总功率仅40kw。装机功率低的难以置信！！！相比而言，普通旋流器的介质循环量大，脱介筛的压力就大，如果再加上脱介筛振幅小于12mm，或者入料端布料不均，稀介段喷水量就要达到1.5-2m³/h，稀介量大，需要的磁选机台数就多，同时引起磁尾脱水的困难，一些设计为了压缩厂房高度，稀介先在一楼的稀介桶收集，然后再用泵打到磁选机，磁尾又自流到磁尾桶，然后用泵再打入水力分级旋流器，旋流器底流再采用高频筛脱水的方式。如此大流量、高扬程、多次上下往复输送煤泥水，能耗能不高吗？系统装机功率能不高吗？设备投资能不高吗？产生的次生煤泥能不多吗？后续浮选环节的煤泥量能少吗？

我们不难看出，以高效旋流器为核心的重介系统，其需要的脱介的循环水用量明显减少，由此后续磁尾脱水就很容易。这可以总结为以下原则：

原则2：用更少的水选煤。这还没有结束，我们继续来看。与高效旋流器配套的煤泥重介系统，作为主旋流器的补充，其分选下限达到0.075mm，利用筛缝宽度为0.2mm的弧形筛脱泥截粗后脱水，或者在其上面铺滤布进行截粗。这就使得高成本的浮选环节的入料量被大幅压缩。对浮选入料进行粒度分析，发现大于0.075mm粒级的含量仅占8%，这大大减少了浮选入料量和粗颗粒。我把这点总结为以下原则：原则3：更多的重选，更少的浮选。在全粒级入选的情况下，入选一吨煤大概需要2.5-3立方米的水。这些水主要用在脱介筛喷水、浮选入料浓度调节，合介桶补加(特别是煤泥含量大时)，以及少量的轴封用水等。这个指标大概确定循环水泵的流量。然而，循环水流经的路线则是重中之重，这是降低电耗的又一个关键点。在相当一部分工艺中，循环水的流经路径为：循环水池(泵)----脱介筛(高压力)----稀介桶(泵)----磁尾桶(泵)----分级旋流器(入料泵)-----浮选----浓缩机。这种大流量的水转运，使得每个节点上泵的功率都很高。虽然系统中的总水量是一定的，然而，环节中的这种转载加大了能耗以及设备投资。如果泵的选型不准，长期在低效率区域工作，电能浪费是可怕的。还有一些为维持桶的液位，补加循环水，隐形中加大了系统中水的循环量。那么，从这个角度看，新星选煤厂的表现如何呢？新星选煤厂循环水泵流量930m³/h，扬程35m，而中煤磁尾泵的流量仅93m³/h，矸石磁尾泵的流量也为93m³/h，精煤磁尾泵的流量为310m³/h，而这些泵的都是打到了弧形筛上，需要的杨程仅仅是克服重力。另外，以上流量加起来共计500m³/h左右，另外的400m³/h又以低压的方式调节浮选入料浓度。整个煤泥水系统的泵都在尽可能低的扬程下工作。相反，大部分工艺中，循环水全部以高压的形式打到脱介筛，随后又上下往复多次运输，还要打进有压的水力分级旋流器，全部的水在整个系统中流了一遍。这对脱水设备的负荷、工艺指标的影响，电耗的高低都非常不利。能耗的高低的差别就这样体现出来。在这一点上，我总结为以下原则：原则4：更多的低压用水，更少的高压用水以及合理的循环水流经路线。

要做到上述方面，就必须对工艺中的数质量要心中有数，比如末煤离心机的离心液流量多大，浓度多高，沉降过滤式离心机的滤液流量多大，浓度多高，它与什么有密切关系，这些都是决定泵的流量扬程如何确定，每股料流可去哪，可不去哪，磁选机的入料浓度大致在什么范围？磁尾流量大约是多少？弧形筛的脱水能力如何？要尽可能的准确拿捏这些数质量，挖掘选煤工艺的底层技术，这是达到高效选煤的核心。

再来说说浮选环节，浮选环节灵活性很高，一次浮选精矿的灵活去向(可去浮精池，也可与粗煤泥一起脱水)。避免二次浮选工艺中的重复分选。这里主要看卧脱离心液的浓度、灰分，以判断其是否需要二次浮选的必要。同时在管路上设计了灵活性，卧脱可开可不开。卧脱功率达到200kw，处理量40-70t/h，卧脱产品水分控制在13%左右，压滤浮精水分23%，综合精煤水分小于11%。此离心机虽然功率高、维护量大、对基础的要求高，但其回收下限达到0.045mm，可有效压缩压滤机入料量，减少一半压滤机配置台数，降低综合投资。

另外，这种两段脱水工艺，对煤泥量波动的适应性很强。当煤泥量小的时候，压滤机可以等待工作，而不浪费电能。如果煤泥量大，卧脱又可消化相当一部分细煤泥。我把粗煤泥及浮精的脱水原则总结为：

原则5：更多的离心脱水，更少的压滤脱水。总结：我从《以高效旋流器为核心的超低成本选煤技术》种提炼出5项原则：原则1：用更少的悬浮液选煤。原则2：用更少的水选煤。原则3：更多的重选，更少的浮选。原则4：更多的低压用水，更少的高压用水以及合理的循环水流经路线。原则5：更多的离心脱水，更少的压滤脱水。最后的话以高效旋流器为核心的超低成本选煤技术，先大致介绍到这里。有关新星厂的更多解读请参考文末连接。如果将智能化再引入到这种技术之中，那么我国的选煤技将在国际上处于领先位置。煤球进化   专注选煤

相关文章：要达到新星选煤厂的指标，需要翻过6道壁垒。山西吕梁新星选煤厂学习案例不脱泥介耗高于脱泥，这一观点还成立吗？重介悬浮液对分选的重要作用前一篇文章：有一种安全，是“自下而上”