1原煤可选性(浮沉特性)
3号、4号、8号三层原煤及混合原煤浮沉试验的密度组成及密度累计组成分别见表1～2，据此绘制出的可选性曲线见图1～4。从图表中可以看出:对于3号煤，当要求精煤灰分小于10.5%，分选密度取1.44g/cm3时，±0.1含量(扣除沉矸)为38.92%，为难选煤;对于4号煤，当要求精煤灰分小于10.5%，分选密度取1.56g/cm3时，±0.1含量(扣除沉矸)为6.35%，为易选煤;对于8号煤，当要求精煤灰分小于10.5%，分选密度取1.62g/cm3时，±0.1含量(扣除沉矸)为4.89%，为易选煤;对于三层煤按设定比例综合的混合原煤，当要求精煤灰分小于10.5%，分选密度为1.50g/cm3时，±0.1含量(扣除沉矸)为16.0%，为中等可选煤。
2入选方式的选择
该选煤厂设计的主分选环节采用50～0mm原煤不脱泥、不分级无压给料三产品重介质旋流器分选。其中，一段分选的可能偏差设计取Ep=0.03，精煤灰分设计确定为10.26%。为了使计算结果更符合实际，笔者对原设计工艺参数作了如下变动:(1)GB50359—2005根据《煤炭洗选工程设计规范》表5.1.8－2所列参数，并参照大量实际生产指标，无压给料三产品重介质旋流器一段的可能偏差宜取Ep=0.04;(2)对于灰分小于10.50%的11级精煤而言，设计精煤产品灰分取10.26%偏低，留的富余空间过大，不利于最大限度地回收稀缺的主焦煤资源。本文精煤产品灰分暂按10.46%计算。对于蒙古国塔本陶勒盖煤田的原煤煤质条件而言，可能的入洗方式有以下两种:方式一:原煤按比例混合洗选，原设计提出的三层煤掺混比例为3号∶4号∶8号=40∶20∶40;方式二:原煤单独轮换入洗，即3号、4号、8号三层煤分别入洗。针对这两种入洗方式的优缺点以及所需要特殊关注的问题，分别剖析如下。
2.1原煤按比例混合洗选方式
3号、4号、8号三层煤的浮沉试验资料(见表1)表明，其同一密度级的基元灰分比较接近，相差仅约1～2个百分点，这就为三层原煤混合洗选提供了有利条件，充分说明三层原煤采用掺配混合洗选方式是基本可行的，宜优先考虑采用。但由于3号、4号、8号三层煤煤类不尽相同，同时密度组成和可选性差异大，因此在获得相同精煤灰分的要求下，三层煤分选密度相差较大，精煤产率差别也大(见表2)。所以当采用三层原煤选前掺配混合洗选方式时，必须保证三层煤掺混比例相对稳定，不能随机波动，否则将造成以下严重后果:①若欲维持选后精煤灰分不变，则分选密度将随原煤掺混比例的变化而波动，致使洗选过程无法操控;②若欲维持分选密度保持不变，则产品质量(灰分、硫分等)又将随原煤掺混比例的变化而随机波动，根本无法稳定;③在以上二种情况下，均难以实现选煤工艺设计所追求的最大产率原则。为了保证三层原煤掺混比例相对稳定，首先要看原料煤煤矿三层煤能否做到分采、分运以及如何保证三层煤掺配比例相对稳定的技术手段等问题。这些问题若得不到落实，就不能保证三层煤掺混比例相对稳定。三层原煤混合洗选分选结果见表3。本文来自于《煤炭煤炭加工与综合利用杂志简介详见
2.2原煤单独轮换入洗方式
如果生产需要，该选煤厂采用三层煤分别轮换入洗也是可行的。当采用三层原煤单独轮换入洗时，存在两种截然不同的方案。(1)方案一是不符合最大产率原则(等“λ”原则)的方案。即三层原煤均按同样达到要求的最终精煤产品灰分(10.46%)分别进行单独洗选，选后精煤再掺混，简称“等灰分分选”。但三层原煤选后精煤产品截取的边界灰分“λ”相差很大，分别为:3号煤19.21%、4号煤32.95%、8号煤37.16%，明显不符合等“λ”原则。导致三层精煤综合产率仅为84.89%，其计算结果见表4。(2)方案二是基本符合最大产率原则(等“λ”原则)的方案。即三层原煤在分别进行单独洗选时，精煤均按边界灰分“λ”基本达到相同值(27.27%)来分别选取分选密度进行分选，称为“等边界灰分分选”。尽管三层原煤分别洗选后的精煤产品灰分值不尽相同，分别为:3号煤11.47%、4号煤9.98%、8号煤9.74%，但三层精煤按设定比例加权平均后，同样能达到要求的最终精煤产品灰分10.46%。因该方案的做法基本符合等“λ”原则，故三层精煤综合产率高达87.68%，其计算结果见表4。
3结论
(1)单独轮换入洗方式中，方案二“等边界灰分分选”的做法符合等“λ”原则，三层原煤选后精煤截取的边界灰分，理论计算是相同的，同为27.27%。然而方案一“等灰分分选”的做法仅考虑三层原煤选后精煤灰分都能达到10.46%的要求，三层原煤选后精煤截取的边界灰分相差却很大，违背了等“λ”原则，最终导致综合精煤产率比方案二低了2.8个百分点，折算成占全样约低2.38个百分点(该厂浮选系统入浮煤泥按照占15%左右计算)。该选煤厂处理能力按6.00Mt/a估算，每年少生产精煤14.28万t，这些损失的精煤进入了中煤销售，根据产品销售价格，精煤单价为1300元/t，中煤单价为290元/t，精煤与中煤的差价为1010元/t，则全厂每年损失销售收入14422.8万元。鉴于该选煤厂入洗蒙古国主焦煤煤质条件好，年经济损失已经近1.5亿元，但损失体现得还不算太显著。如果原煤的浮沉特性和可选性差一些(我国大部分炼焦煤煤质条件较差)，则因违背等“λ”原则所造成的精煤损失将更为惊人。(2)就该选煤厂入洗的三层原煤的浮沉特性而言，因其相同密度级的基元灰分值比较接近，先天条件好，采用掺配混合洗选方式基本符合等“λ”原则，其综合精煤产率比方案二仅低了0.03个百分点，差别很小，却能带来生产管理的极大方便，也会使工艺系统和工艺布置相对简化。全面综合考虑，该选煤厂优先采用原煤掺配混合洗选方式更为适宜。但必须具备保证三层煤掺混比例相对稳定、不能随机波动的条件。否则将适得其反，背离等“λ”原则，造成严重后果。(3)最大产率原则，亦称等“λ”原则，是选煤工艺设计中应该遵循的基本理论依据之一。在选煤厂工艺设计中，特别是对炼焦煤资源的洗选设计中，运用、体现最大产率原则尤为重要。它不仅关系到精煤产率的高低、选煤厂经济效益的好坏，更重要的是关系到对我国稀缺、宝贵的炼焦煤资源的保护，望能引起设计者的重视。
作者：戴少康 李梦昆 单位：煤炭工业太原设计研究院