西曲矿8煤可选性与脱硫可行性研究.pdf

第10期 山 西 焦 煤 科 技 No. 102006年10月 Shanxi Coking Coal Science 显微分析;脱硫;重介选;跳汰选;可行性山西西山煤电股份公司西曲矿开采的2#、4#、8#煤种都是我国稀少的主焦煤种,其中2#煤是低硫煤,可选性好,回收率高,但储量少4#煤是低硫煤,但属于极难选煤,使用分选效率较高的重介选煤工艺,回收率仍低于35%左右8#煤可选性好,但硫分较高,原煤硫分2. 63% ,精煤灰分10% ,精煤全硫1.35% 作为炼焦用煤, 8#煤的硫分显然过高2#煤资源即将枯竭,今后将大量入洗4#、8#、9#煤8#煤作为主要入洗煤种,硫分高的问题显得尤为突出因此,本文对西曲矿8#煤进行脱硫可行性研究,以确定8#煤脱硫可行性1 岩相分析煤样:西曲8#原煤,粒度: 185. 114. 70. 2有0. 2(菱铁矿)8#煤的矿物主要由黏土、 黄铁矿、 石英及碳酸盐组成其中以黏土含量最高,为灰色细粒状,或分散或聚集成块可见细分散状的黏土沿层面分布和充填丝质体胞腔的黏土也有呈不规则状存在于有机组分中的石英偶见,灰色高突起方解石极少,灰色、 球状为菱铁矿2 显微分析煤样粒度: 2 mm)。

这部分煤系黄铁矿属易选矿物,采用一般的重力选矿法即能脱除(例如跳汰、 重介等方法)2)中粒(0. 2～2mm)这部分煤系黄铁矿属中等可选矿物,采用重介质旋流器、 摇床、 浮选和高梯度磁选等方法能有效地脱除3)细粒(200～5Λm)这部分煤系黄铁矿属难选矿物,大于25Λm的部分用浮选、 高梯度磁选等方法能脱除小于25Λm的部分则需采用如选择性絮凝、 疏水聚团浮选等目前比较先进的选煤方法才能脱除4)微细粒(1～5Λm)这部分煤系黄铁矿常见嵌布于煤的有机质中,是目前物理脱硫方法中极难选的粒度用化学和生物(细菌)方法在技术上是可行的4 西曲矿8#煤原煤可选性与脱硫可行性研究4. 1 西曲8#煤50～0. 5 mm原煤可选性计算将50～0. 5 mm原煤不同密度级的各种硫分按各不同密度级产率进行累计,结果见表2根据表2结果绘制曲线,见图1从表2(50～0. 5)mm原煤可选性及图1原煤不表2 西曲8#煤50～0. 5mm原煤可选性计算表密度级g?cm3硫分浮煤累计 %St. dSp. dSo. d产率AdSt. dSp. dSo. d- 1. 31. 270. 091. 1720. 864. 111. 270. 091. 171. 3～1. 41. 250. 201. 0564. 957. 911. 260. 161. 091. 4～1. 51. 290. 350. 9373. 369. 291. 260. 181. 071. 5～1. 61. 260. 510. 7480. 0210. 821. 260. 211. 041. 6～1. 71. 580. 800. 7783. 1211. 821. 270. 231. 031. 7～1. 81. 731. 390. 3185. 2412. 671. 280. 261. 011. 8～2. 03. 042. 790. 2589. 1514. 741. 360. 370. 98+ 2. 015. 114. 580. 52100. 020. 932. 851. 920. 93合计2. 850. 920. 93同密度与各种硫分之间的关系中得知:随着密度的增加,黄铁矿硫增加, + 1. 8(g?cm3)密度级的黄铁矿硫骤然增加,说明有高密度解离的或与矸石共生的黄铁矿,可以通过洗选方法进行分选。

随着密度的增加,有机硫减小,由1. 17降到0. 25分选密度由1.3(g?cm3)到1. 6(g?cm3)变化时,总硫含量在1. 26左右,基本不变当分选密度为1. 4、1. 5、1. 6、1. 7(g?cm3)时,精煤的理论灰分由7. 91%增加到11. 82% ,但总硫在1. 26～1. 27基本不变精煤中有机硫含量在81%以上,说明即使将煤破碎后分选,也不能提高·2·山 西 焦 煤 科 技2006年第10期其脱硫效率图1 8#煤50～0. 5 mm原煤不同密度之间的关系4. 2 西曲8#煤50～0. 5 mm原煤可选性分析西曲8#煤50～0. 5 mm原煤,可选性分析计算见表3,根据表3数据,按 “选煤计算工艺软件包” 软件,绘制可选性曲线,见图2表3 西曲8#煤50～0. 5 mm原煤可选性计算表 %灰分名 称产率灰分硫分累计产率累计灰分累计硫分- 1. 320. 864. 111. 2720. 864. 111. 271. 3～1. 444. 099. 711. 2564. 957. 911. 261. 4～1. 58. 4119. 921. 2973. 369. 291. 261. 5～1. 66. 6627. 661. 2680. 0210. 821. 261. 6～1. 73. 1037. 791. 5883. 1211. 821. 271. 7～1. 82. 1245. 881. 7385. 2412. 671. 281. 8～2. 03. 9159. 893. 0489. 1514. 741. 36+ 2. 010. 8571. 7515. 1100. 020. 932. 85合计100. 020. 932. 85图2 50～0. 5 mm原煤可选性曲线从图2中可知:1)若要求精煤灰分A j= 10% ,则临近密度物含量为12. 5% ,原煤可选性为易选煤,精煤全硫为1.26% ,理论产率为76. 87%。

2)若要求精煤灰分A j= 12% ,则临近密度物含量为5. 77% ,原煤可选性为极易选煤 此时精煤全硫为1. 27% ,理论产率为83. 45%3)若考虑到8#煤硫分较高,与某些低硫煤进行配煤时(如西曲4#低硫高灰煤),则可适当降低8#煤的精煤灰分如取精煤灰分为9. 0% ,精煤理论产率为72. 035% 取精煤灰分为8% ,精煤理论产率为65.54%精煤理论产率都较高,但分选难度加大,临近密度物含量从30%上升到50%左右4. 3 西曲8#煤- 0. 5 mm原煤可选性分析西曲8#煤- 0. 5 mm原煤浮沉综合报告表见表4 由表4看出,小于1. 3密度级物料量大,占22. 65% ,但灰分很低,为2. 23%比国内一般煤都表4 - 0. 5mm原煤浮沉综合报告表 %g?cm3密度级占本级累 计产率Ad产率AdSt. dSp. dSo. d- 1. 322. 652. 2322. 652. 231. 410. 081. 331. 3～1. 457. 747. 0780. 415. 711. 430. 151. 281. 4～1. 57. 4116. 0287. 826. 581. 440. 171. 271. 5～1. 64. 5923. 0992. 417. 401. 460. 191. 271. 6～1. 71. 4739. 3393. 887. 901. 470. 201. 271. 7～1. 82. 0456. 8895. 928. 941. 520. 251. 27+ 1. 84. 0863. 72100. 0011. 171. 740. 471. 27合计100. 011. 17·3·2006年第10期王成师:西曲矿8#煤可选性与脱硫可行性研究低,小于1. 4密度级物料灰分也较低,含量近80% ,从而说明该原煤可浮性较好,但硫分高,并且有机硫含量高。

5 西曲8#煤选煤脱硫工艺流程根据以上分析,设计选煤脱硫工艺为跳汰—浮选流程或重介—浮选流程,根据西山煤电集团精煤灰分不大于10. 00%要求,利用 “选煤W indow s软件包” 分别计算各流程产品的数质量1)跳汰—浮选流程50～0. 5 mm原煤经跳汰机分选后,得矸石、 中煤和精煤三种产品,按其原煤可选性及生产经验,确定跳汰机不完善度值Ip1=0. 15, Ip2= 0. 18分选密度不同时其结果见表5浮选流程计算时,根据以上的分析,取浮选效率Γ= 90% ,利用 “选煤W indow s软件包”,计算结果为:精煤产率为86. 46% ,精煤灰分9. 16% 精煤全硫1. 47%根据全厂总精煤灰分不大于10. 00%的要求,按表5的分选结果,确定跳汰机最佳分选条件为:∆p1= 1. 90,∆p2= 1. 54, 50～0. 5 mm原煤占全厂入料的83. 45% 0. 5mm原煤占全厂入料的16. 55%利用 “选煤W indow s软件包优化计算程序”,计算出全厂总精煤产率74. 99%、 灰分9. 87%、 全硫1. 30% 原煤总硫由2. 63%降到1. 30%2)重介—浮选流程50～0. 5mm原煤经重介分选后,得矸石、 中煤和精煤三种产品,按其原煤可选性及生产经验,确定重介分选机的可能偏差Ep1= 0.02, Ep2= 0. 03。

分选密度不同时,分选结果见表5,表6表5 50～0. 5 mm原煤跳汰机分选结果 %分选密度矸石中煤精煤∆p1∆p2RAdRAdRAdSt . d2. 01. 5511. 6970. 4513. 9636. 0974. 3410. 291. 262. 01. 5011. 6970. 4518. 2232. 1570. 099. 751. 261. 951. 6012. 4869. 5510. 2638. 3677. 2610. 761. 261. 951. 5512. 4869. 5513. 2234. 9174. 2910. 271. 261. 901. 5513. 3468. 5012. 4433. 6774. 2210. 241. 261. 901. 5413. 3468. 5013. 9432. 2172. 7210. 041. 261. 901. 5013. 3468. 5016. 6429. 9570. 019. 721. 26表6 50～0. 5mm原煤重介分选结果 %分选密度矸石中煤精煤∆p1∆p2RAdRAdRAdSt . d2. 01. 5510. 5173. 2012. 1144. 3277. 3810. 171. 262. 01. 5010. 5173. 2014. 8640. 9374. 639. 581. 261. 951. 5511. 4872. 1511. 1442. 9177. 3810. 171. 261. 951. 5311. 4872. 1512. 1141. 6976. 429. 951. 261. 951. 5011. 4872. 1513. 9039. 5774. 639. 581. 261. 901. 5412. 7170. 7610. 3840. 4876. 9210. 061. 261. 901. 5012. 7170. 7612. 6737. 8074. 639. 581. 26浮选结果同上。

同理,根据总精煤灰分不大于10. 00%的要求,按表6的分选结果,当 ∆p1= 1. 90,∆p2= 1. 54时,分选结果符合要求50～0. 5 mm原煤占全厂入料的83. 45% 0. 5mm原煤占全厂入·4·山 西 焦 煤 科 技2006年第10期料的16. 55%利用 “选煤W indow s软件包优化计算程 序”,计算出重介—浮选流程的总精煤产率78. 50%、 灰分9. 90%、 全硫1. 29%原煤总硫由2. 63%降到1. 29%从上述流程计算结果可知,重介—浮选流程回收率较跳汰—浮选流回收率高3. 51%按每年处理量400万t计,每年增加精煤产率14. 04万t 因此重介—浮选为最佳流程 精煤全硫为1. 29% ,总脱硫率为61. 50%由于8#煤是主焦煤,且精煤中有机硫含量占总硫量的90%以上,建议采用配煤的方法来使硫分降低而不破。