马兰矿炼焦煤破碎解离特征及其中煤再选技术经济效益评价

发布时间：2018-10-11 11:05

【摘要】：本文在探索炼焦原煤及纯中煤(1.45-1.7g/cm~3)破碎解离规律的基础上,提出解离度、粒度及理论可选性三个特征参数,从而对炼焦中煤再选可选性进行评价;此外,在实验基础上建立马兰矿炼焦煤一次分选-中煤再选联合工艺,并导出数学模型对联合工艺进行经济效益评价。对炼焦原煤及纯中煤进行基本性质分析,结果表明:工业分析发现,纯中煤灰分偏低,表明纯中煤可通过破碎进一步解离以获得合格精煤;XRD分析发现,原煤中的矿物主要为黏土矿物,而纯中煤中的矿物主要为石英及黏土类矿物;粒度分析发现,原煤中细粒级含量较多,而纯中煤中虽细粒级含量也较多,但粗粒级含量整体高于原煤;密度分析发现,原煤的可选性等级为较难选。对炼焦原煤及纯中煤的破碎解离规律进行探索,结果表明:(1)分析原煤各粒级中纯中煤分布特点,结果发现:对原煤而言,其50-25mm粒级中的纯中煤含量最高,而其灰分反而最低,其余粒级的纯中煤分布较为均衡;(2)探索不同破碎上限下原煤及纯中煤解离规律,结果显示:产率及灰分对比发现,随破碎上限的降低,对原煤而言,其-0.5mm细粒级产物的产率大幅增加,粗细粒级产物的灰分差别较大;对纯中煤而言,随破碎上限的降低,其细粒级产物的增幅程度远小于原煤,粗细粒级产物的灰分变化不大;密度分析发现,随破碎上限的降低,对原煤而言,一定灰分要求下浮物累计产率小幅增加,却均低于破碎前的浮物累计产率,而纯中煤浮物累计产率呈逐渐上升趋势;显微组分分析发现,对原煤不同破碎上限下的产物而言,低密度级产物以镜质组和惰质组组成的有机组分为主,镜质组较多的富集于低密度物中,惰质组则富集于中间密度级产物中,对纯中煤不同破碎上限下的产物而言,其显微组分呈现出“低密度级产物镜质组含量偏低,高密度级产物静质组含量偏高”的特点;(3)探索纯中煤及原煤中1.45-1.7密度级物料不同粒级的解离规律,结果显示:对纯中煤而言,产率及灰分对比发现,粗粒级产物的产率随粒度的降低呈逐渐递增的趋势,粗粒级产物的灰分普遍高于细粒级,密度分析发现,破碎产物呈现出“两头低,中间高”的分布特点,各粒级破碎产物灰分差别不大;对原煤中1.45-1.7 g/cm~3密度级物料而言,随粒度降低,+0.5mm粗粒级产物的产率呈逐渐递增趋势,+0.5mm粗粒级产物灰分普遍高于-0.5mm细粒级灰分,50-25mm粒级的1.45-1.7 g/cm~3密度级物料解离最为充分,13-6mm粒级的1.45-1.7 kg/cm~3密度级解离最不充分;对破碎解离出的-1.45g/cm~3产物的炼焦性质进行研究,结果发现:(1)不同破碎上限下原煤1.45g/cm~3破碎产物的粘结性普遍高于纯中煤;纯中煤破碎产物的粘结指数随粒度的降低而减小,而对原煤1.45-1.7g/cm~3密度级物料而言,其各粒级破碎产物的粘结指数未呈现规律性变化。(2)不同破碎上限下,原煤-1.45g/cm~3破碎产物的挥发份略高于纯中煤,对于纯中煤及原煤1.45-1.7g/cm~3物料而言,不同破碎上限下,对应各粒级挥发份几乎不存在差异,随粒级的减小,各粒级挥发份波动不大。(3)经破碎解离出的1.45g/cm~3产物的镜质体最大反射率不随破碎上限及粒度的减小呈现规律性变化。在实验的基础上,为快速确定中煤再选的可选性,从解离度及粒度两个方面提出解离度特征参数L和粒度特征参数S,并综合两者提出中煤再选的理论可选性特征参数Re,从而为中煤再选的可选性判定提供参考。为对中煤进行再选回收,提出一次分选-中煤再选联合工艺。从“精煤产率最大化”和“精煤灰分最低化”两个角度出发,根据选煤厂现有工艺分别设计两种再选工艺。在此基础上,建立一次分选-中煤再选联合工艺经济效益评价体系。分别建立选煤效益一般表达式和一次分选-中煤再选联合效益计算的一般数学表达式,以此为基础,预测一次分选-中煤再选联合效益盈亏平衡点,以及一次分选-中煤再选联合效益达到盈亏平衡点时的产品价格,并对一次分选和中煤再选的经济效益进行分配。
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【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD94;TQ520.1

【参考文献】