最近研究了一些選煤案例，有一個重要的發(fā)現(xiàn)，那就是在廠型一定的情況下，不同的設(shè)計差距太大，一些指標(biāo)差距范圍在10~40%不等，這是很可怕的。比如說新星選煤廠，在總煤泥含量達到40%，不脫泥全粒級入選的情況下，從原煤存儲到產(chǎn)品落地，全系統(tǒng)電耗小于4.5kwh/t，介耗小于0.6kg/t，重介分選下限達到0.075mm，浮選灰分甚至低于重介灰分，出現(xiàn)反背灰，精、中、矸磁尾分別回收，中煤磁尾灰分約50%，矸石磁尾灰分70%，等等。這樣的指標(biāo)在業(yè)內(nèi)實屬罕見，同時令人不解與懷疑。但與該工藝的改造者交流后，再從生產(chǎn)廠長描述的一些生產(chǎn)情況，以及設(shè)備流程圖，經(jīng)過至少五六遍的分析，以及數(shù)質(zhì)量的核算，相關(guān)環(huán)節(jié)實驗指標(biāo)的間接驗證，總算有更深的理解了。這篇文章將揭開新星選煤廠神秘的面紗！我把新星選煤廠的這種技術(shù)稱之為：“以高效旋流器為核心的超低成本選煤技術(shù)”高效指的是分離精度，比如超低的重介分選下限，這一點我們可以從精、中、矸磁尾的灰分得知。注意，這三個磁尾是分別回收，并沒有出現(xiàn)精煤磁尾脫泥后依然灰分較高的情況，同時，中矸磁尾也分別回收，它們的灰分分別是50%與70%。這個精煤回收率想想，都會嘴角露出微笑！！！如何設(shè)計工藝才能達到這樣的指標(biāo)？

先來看看這個技術(shù)的核心---高效旋流器無壓三產(chǎn)品重介旋流器型號1000/780，帶煤量320-350t/h。分選密度1.53-1.6kg/L,合介泵流量大約1100m3/h，揚程46m，合介泵功率250kw。此環(huán)節(jié)噸煤電耗0.72-0.78kwh/t相同型號的普通旋流器1000/710，帶煤量160-220t/h。合介泵流量800-1000m3/h，入料壓力0.15-0.18Mpa，推測合介泵功率270kw.此環(huán)節(jié)帶煤量按190噸計算(因為很多設(shè)計者把握不準(zhǔn)這個帶煤量究竟能達到多少。)那么，此環(huán)節(jié)的噸煤電耗就是1.4kw/t。僅此環(huán)節(jié)，高效旋流器的能耗就要比普通旋流器低近40-50%。這主要是由于帶煤量提高，而導(dǎo)致的噸煤電耗降低。再以1200的高效無壓三產(chǎn)品重介旋流器為例，一些帶煤量達到550-600t/h，介質(zhì)循環(huán)量在1800-2000m3/h，壓力0.24-0.28Mpa。合介泵功率約600kw，噸煤電耗約1kwh/t。而普通旋流器要達到550-600t/h的帶煤量，就要選用1500/1100的旋流器，介質(zhì)循環(huán)量達到2400m3/h，壓力高達0.32-0.4Mpa。合介泵功率約800kw，噸煤電耗約1.33kwh/t。洗同樣數(shù)量的煤，用的介質(zhì)量少，也就是用最少的介質(zhì)循環(huán)量選煤。這可以總結(jié)為一條原則：原則1：用更少的懸浮液選煤。再來與兩段兩產(chǎn)品重介旋流器做一比較。無壓三產(chǎn)品用一個密度完成三個產(chǎn)品的分選，合介密度約在1.4-1.6kg/L之間，而兩段兩產(chǎn)品旋流器需要兩次泵打，存在煤和懸浮液的上下往復(fù)運輸，同時二段有壓旋流器的合計密度要達到1.8kg/L左右，先不說懸浮液的配置難度，僅混料泵的功率就要上去，因為泵的功率與其運輸?shù)慕橘|(zhì)密度成正比。不要小看運輸1.4kg/L與1.8kg/L密度懸浮液的合介泵功率差別，后者比前者高了約29%。兩段兩產(chǎn)品產(chǎn)生的次生煤泥量更不用說，從而引起后續(xù)龐大的煤泥水系統(tǒng)。這就是核心裝備上的差距。我們再來看由核心裝備引起的重介系統(tǒng)的能耗差距。從上面的案例我們可以看到，在帶煤量相同的情況下，高效旋流器相對與普通旋流器，其介質(zhì)循環(huán)量與入料壓力均相對較小。不要忘了，洗同樣數(shù)量的煤，用的介質(zhì)越少，越容易脫介，介耗就越低，煤泥水系統(tǒng)就小。換句話說，就是與高效旋流器配套的脫介篩壓力較小，噴水量控制在1.2m3/t就能脫干凈介質(zhì)。需要的磁選機也就少，換言之，在磁選機數(shù)量相同的情況下，介耗就低。與此同時，磁尾的脫水就很容易，精煤磁尾采用振動弧形篩+沉降過濾式離心機，中矸磁尾采用振動弧形篩+高頻篩，就能完成脫水作業(yè)。注意，新星選煤廠矸石振動弧形篩的功率僅1.1kw，矸石高頻篩的功率僅4kw，中煤磁尾弧形篩也僅是1.1kw，高頻篩也僅是4kw。中煤磁尾泵15kw，矸石磁尾泵15kw，中矸磁尾脫水環(huán)節(jié)的總功率僅40kw。裝機功率低的難以置信！！！相比而言，普通旋流器的介質(zhì)循環(huán)量大，脫介篩的壓力就大，如果再加上脫介篩振幅小于12mm，或者入料端布料不均，稀介段噴水量就要達到1.5-2m3/h，稀介量大，需要的磁選機臺數(shù)就多，同時引起磁尾脫水的困難，一些設(shè)計為了壓縮廠房高度，稀介先在一樓的稀介桶收集，然后再用泵打到磁選機，磁尾又自流到磁尾桶，然后用泵再打入水力分級旋流器，旋流器底流再采用高頻篩脫水的方式。如此大流量、高揚程、多次上下往復(fù)輸送煤泥水，能耗能不高嗎？系統(tǒng)裝機功率能不高嗎？設(shè)備投資能不高嗎？產(chǎn)生的次生煤泥能不多嗎？后續(xù)浮選環(huán)節(jié)的煤泥量能少嗎？

我們不難看出，以高效旋流器為核心的重介系統(tǒng)，其需要的脫介的循環(huán)水用量明顯減少，由此后續(xù)磁尾脫水就很容易。這可以總結(jié)為以下原則：

原則2：用更少的水選煤。這還沒有結(jié)束，我們繼續(xù)來看。與高效旋流器配套的煤泥重介系統(tǒng)，作為主旋流器的補充，其分選下限達到0.075mm，利用篩縫寬度為0.2mm的弧形篩脫泥截粗后脫水，或者在其上面鋪濾布進行截粗。這就使得高成本的浮選環(huán)節(jié)的入料量被大幅壓縮。對浮選入料進行粒度分析，發(fā)現(xiàn)大于0.075mm粒級的含量僅占8%，這大大減少了浮選入料量和粗顆粒。我把這點總結(jié)為以下原則：原則3：更多的重選，更少的浮選。在全粒級入選的情況下，入選一噸煤大概需要2.5-3立方米的水。這些水主要用在脫介篩噴水、浮選入料濃度調(diào)節(jié)，合介桶補加(特別是煤泥含量大時)，以及少量的軸封用水等。這個指標(biāo)大概確定循環(huán)水泵的流量。然而，循環(huán)水流經(jīng)的路線則是重中之重，這是降低電耗的又一個關(guān)鍵點。在相當(dāng)一部分工藝中，循環(huán)水的流經(jīng)路徑為：循環(huán)水池(泵)----脫介篩(高壓力)----稀介桶(泵)----磁尾桶(泵)----分級旋流器(入料泵)-----浮選----濃縮機。這種大流量的水轉(zhuǎn)運，使得每個節(jié)點上泵的功率都很高。雖然系統(tǒng)中的總水量是一定的，然而，環(huán)節(jié)中的這種轉(zhuǎn)載加大了能耗以及設(shè)備投資。如果泵的選型不準(zhǔn)，長期在低效率區(qū)域工作，電能浪費是可怕的。還有一些為維持桶的液位，補加循環(huán)水，隱形中加大了系統(tǒng)中水的循環(huán)量。那么，從這個角度看，新星選煤廠的表現(xiàn)如何呢？新星選煤廠循環(huán)水泵流量930m3/h，揚程35m，而中煤磁尾泵的流量僅93m3/h，矸石磁尾泵的流量也為93m3/h，精煤磁尾泵的流量為310m3/h，而這些泵的都是打到了弧形篩上，需要的楊程僅僅是克服重力。另外，以上流量加起來共計500m3/h左右，另外的400m3/h又以低壓的方式調(diào)節(jié)浮選入料濃度。整個煤泥水系統(tǒng)的泵都在盡可能低的揚程下工作。相反，大部分工藝中，循環(huán)水全部以高壓的形式打到脫介篩，隨后又上下往復(fù)多次運輸，還要打進有壓的水力分級旋流器，全部的水在整個系統(tǒng)中流了一遍。這對脫水設(shè)備的負荷、工藝指標(biāo)的影響，電耗的高低都非常不利。能耗的高低的差別就這樣體現(xiàn)出來。在這一點上，我總結(jié)為以下原則：原則4：更多的低壓用水，更少的高壓用水以及合理的循環(huán)水流經(jīng)路線。

要做到上述方面，就必須對工藝中的數(shù)質(zhì)量要心中有數(shù)，比如末煤離心機的離心液流量多大，濃度多高，沉降過濾式離心機的濾液流量多大，濃度多高，它與什么有密切關(guān)系，這些都是決定泵的流量揚程如何確定，每股料流可去哪，可不去哪，磁選機的入料濃度大致在什么范圍？磁尾流量大約是多少？弧形篩的脫水能力如何？要盡可能的準(zhǔn)確拿捏這些數(shù)質(zhì)量，挖掘選煤工藝的底層技術(shù)，這是達到高效選煤的核心。

再來說說浮選環(huán)節(jié)，浮選環(huán)節(jié)靈活性很高，一次浮選精礦的靈活去向(可去浮精池，也可與粗煤泥一起脫水)。避免二次浮選工藝中的重復(fù)分選。這里主要看臥脫離心液的濃度、灰分，以判斷其是否需要二次浮選的必要。同時在管路上設(shè)計了靈活性，臥脫可開可不開。臥脫功率達到200kw，處理量40-70t/h，臥脫產(chǎn)品水分控制在13%左右，壓濾浮精水分23%，綜合精煤水分小于11%。此離心機雖然功率高、維護量大、對基礎(chǔ)的要求高，但其回收下限達到0.045mm，可有效壓縮壓濾機入料量，減少一半壓濾機配置臺數(shù)，降低綜合投資。

另外，這種兩段脫水工藝，對煤泥量波動的適應(yīng)性很強。當(dāng)煤泥量小的時候，壓濾機可以等待工作，而不浪費電能。如果煤泥量大，臥脫又可消化相當(dāng)一部分細煤泥。我把粗煤泥及浮精的脫水原則總結(jié)為：

原則5：更多的離心脫水，更少的壓濾脫水。總結(jié)：我從《以高效旋流器為核心的超低成本選煤技術(shù)》種提煉出5項原則：原則1：用更少的懸浮液選煤。原則2：用更少的水選煤。原則3：更多的重選，更少的浮選。原則4：更多的低壓用水，更少的高壓用水以及合理的循環(huán)水流經(jīng)路線。原則5：更多的離心脫水，更少的壓濾脫水。最后的話以高效旋流器為核心的超低成本選煤技術(shù)，先大致介紹到這里。有關(guān)新星廠的更多解讀請參考文末連接。如果將智能化再引入到這種技術(shù)之中，那么我國的選煤技將在國際上處于領(lǐng)先位置。煤球進化 ? 專注選煤

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總結(jié)

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