一、國(guó)際選煤大會(huì)簡(jiǎn)況
國(guó)際選煤大會(huì)(ICPC)始于1950年,每三年舉行一次,是國(guó)際選煤界最具權(quán)威性、最具影響力的大型國(guó)際會(huì)議。
12個(gè)正式會(huì)員國(guó):中國(guó)、俄羅斯、美國(guó)、澳大利亞、加拿大、德國(guó)、英國(guó)、印度、波蘭、南非、烏克蘭、土耳其。
國(guó)際選煤大會(huì)中國(guó)國(guó)家委員會(huì)設(shè)在中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì),具體業(yè)務(wù)由協(xié)會(huì)國(guó)際合作部負(fù)責(zé)。
4個(gè)通訊會(huì)員國(guó):捷克、希臘、匈牙利、斯洛伐克。
二、第18屆國(guó)際選煤大會(huì)簡(jiǎn)況
第18屆國(guó)際選煤大會(huì)(ICPC2016)于2016年6月28日至7月1日在俄羅斯圣彼得堡市召開(kāi),大會(huì)同時(shí)舉辦了小型的設(shè)備展覽會(huì),共有21家企業(yè)展出最新產(chǎn)品,其中我國(guó)有2家企業(yè)參展。
俄羅斯能源部部長(zhǎng)諾瓦克、中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)劉峰、中國(guó)煤炭加工利用協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)張紹強(qiáng)、副會(huì)長(zhǎng)符東旭等來(lái)自全球22個(gè)國(guó)家的600余名代表參會(huì),我國(guó)共有30多名代表出席了大會(huì)。
第19屆國(guó)際選煤大會(huì)將于2019年在印度召開(kāi)。
三、第十八屆國(guó)際選煤大會(huì)論文內(nèi)容
大會(huì)共收錄187篇論文,其中收錄了我國(guó)34篇。
具體為:
1、煤炭洗選加工(選煤廠改造,工藝改進(jìn),設(shè)備改進(jìn),設(shè)備理論研究,設(shè)備對(duì)比,系統(tǒng)評(píng)估,設(shè)備測(cè)試,篩分效率計(jì)算,HGI可磨性指數(shù)的作用,沉降時(shí)間計(jì)算,設(shè)備相似準(zhǔn)則研究,鹽水浮選)(67篇);
2、化學(xué)提純及煤化工(脫硫,元素富集,水煤漿,煤制氣制油,煉焦,磁鐵礦粉制備)(35篇);
3、尾礦資源及低階煤利用(褐煤,粉煤灰,尾煤利用,石墨,生態(tài)環(huán)境治理,煤炭降汞排放)(26篇)。
4、煤炭資源概況(各國(guó)工業(yè)報(bào)告,投資評(píng)估,商業(yè)評(píng)價(jià),煤炭發(fā)展總結(jié),選煤廠管理經(jīng)驗(yàn))(21篇);
5、自動(dòng)化控制(灰分預(yù)測(cè),可選性預(yù)測(cè),自動(dòng)化控制,選煤廠管理系統(tǒng))(18篇);
6、煤礦開(kāi)采及電廠燃煤(粉煤灰,燃煤,型煤,井下開(kāi)采,井下排水)(12篇);
7、煤炭運(yùn)輸(煤炭運(yùn)輸、防凍)(10篇)。
四、重點(diǎn)議題介紹
1、提高高頻篩煤泥脫水性能研究
研究單位:The Ukrniiugleobogashchenie Institute,俄羅斯
特點(diǎn):基于脫水過(guò)程的原理,通過(guò)描述簡(jiǎn)化的礦漿在振動(dòng)篩工作面分層的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算,高頻篩篩面采用不同傾角可得到更好的脫水效果,相同條件下,產(chǎn)品水分得到明顯降低。
對(duì)WSS型分選機(jī)精尾煤進(jìn)行脫水,篩面角度統(tǒng)一(α1= α2 =α3=0°),變角度分選精煤時(shí),將高頻篩篩面角度依次調(diào)整 (α1=-20°, α2=0°,α3=15°),變角度分選尾煤時(shí),將高頻篩篩面角度依次調(diào)整 (α1=-15°, α2 =0°,α3=10°)。
2、齒螺旋破碎機(jī)在選煤過(guò)程中的應(yīng)用
研究單位:Stepanenko Andrei Ivanovich,俄羅斯
特點(diǎn):用來(lái)解決水分高和含粘泥的物料的處理問(wèn)題。破碎的程度強(qiáng),破碎機(jī)的尺寸較小,產(chǎn)品過(guò)粉碎程度較低,可以處理粘性、塑形材料,破碎后不需要進(jìn)行檢查性篩分,破碎機(jī)可以在-50℃的條件下工作等等。
3、水射流粉碎技術(shù)
研究單位:University of Cagliari ,意大利
特點(diǎn):水射流輔助粉碎相比干法能獲得更細(xì)的產(chǎn)物,而且其離散程度也明顯偏低,增加水壓可以進(jìn)一步提高研磨的效果,并相應(yīng)的減少能耗。該破碎機(jī)在相同條件下,單位處理量是普通干法式破磨機(jī)的兩倍,破磨產(chǎn)品的準(zhǔn)確度也相對(duì)較高,同時(shí)磨礦細(xì)度可達(dá)到2mm以下,平均粒度500μm。
4、XRT干法選煤方法
研究單位:TOMRA Sorting GmbH ,俄羅斯
特點(diǎn):低運(yùn)營(yíng)成本、大處理量、系統(tǒng)模塊化可移動(dòng)、運(yùn)輸成本降低、系統(tǒng)工藝不用水、降低傳統(tǒng)濕法選煤對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。
目前,歐洲公司TOMRA Sorting GmbH是世界上基于放射性分選方法的分選設(shè)備的主要生產(chǎn)商?;赬RT分選,TOMRA分選設(shè)備分選范圍是8-100mm。使用此設(shè)備建議采用分級(jí)分選且粒度級(jí)不超過(guò)3個(gè),例如100-50mm,50-25(20)mm和25(20)-8mm。
原理:原料通過(guò)振動(dòng)給料機(jī)給入分選機(jī)傳送模塊,然后傳送帶上的物料被送到放射測(cè)試記錄點(diǎn)(如下圖)。射線圖片通過(guò)特殊的算法進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)圖形視圖并分析。下一步,計(jì)算機(jī)通過(guò)噴嘴分配每一塊的氣流量。XRT分選對(duì)每一塊原煤的數(shù)據(jù)處理行為類似于機(jī)場(chǎng)行李安全檢測(cè)的掃描系統(tǒng)。
TOMRA XRT分選機(jī)采用了兩個(gè)不同的射線探測(cè)器:低能道和高能道。計(jì)算機(jī)將不同能道得到的射線圖片結(jié)合起來(lái)并進(jìn)行處理。射線圖片中的紅色代表原子密度在1.3-1.4g/cm3之間的低灰部分,藍(lán)色代表原子密度大于2.0g/cm3的高灰部分。依據(jù)高灰部分占每塊原礦總面積的比例,將符合質(zhì)量要求的煤塊選出作為精煤。
5、低密度螺旋分選機(jī)回路分析
研究單位:QCC,澳大利亞
特點(diǎn):傳統(tǒng)螺旋分選機(jī)的分選密度在1.7-1.9g/cm3,E值為0.23;而LC3螺旋分選機(jī)的分選密度可以達(dá)到1.45-1.60 g/cm3,E值可以達(dá)到0.13,操作簡(jiǎn)單,維護(hù)方便。
原理:LC3是一種可商業(yè)化的低分選密度螺旋分選機(jī)(LC3)。它有獨(dú)特的槽形設(shè)計(jì),能夠在穿過(guò)顆粒床層的密度面上形成更好的流態(tài)。正是這個(gè)在密度面的改變使得相比于傳統(tǒng)螺旋分選機(jī)其分選密度明顯降低。這種更好的流態(tài)反映在清晰可見(jiàn)的同心波型(如下圖)。
LC3的設(shè)計(jì)可以阻礙流體動(dòng)能,減少湍流程度,創(chuàng)造一個(gè)平穩(wěn)的流態(tài)。LC3的外形配置和切斜度可以連續(xù)變化,來(lái)補(bǔ)償不斷改變的礦漿性質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)的LC3是8圈,同樣也有4圈的。
6、跳汰機(jī)排矸輻射控制系統(tǒng)
研究單位:EMAG,波蘭
原理:一種新型跳汰密度調(diào)控系統(tǒng),自然放射性元素檢測(cè)器——Natural radiation monitor(NRM),其原理是基于煤中天然含有的放射性元素,如40K,238U,232Th等,通過(guò)測(cè)量放射性元素的含量便可通過(guò)計(jì)算建立與密度之間的關(guān)系。
7、利用煤炭灰度分析方法預(yù)測(cè)可選性的進(jìn)一步發(fā)展
研究單位:QCC,澳大利亞
特點(diǎn):該技術(shù)能夠成功的預(yù)測(cè)選煤廠每種入料原煤的可選性,入料上限50mm,分析下限1mm。該分析能夠提供單一顆粒顯微組分種類及組成信息,煤炭灰度分析的精度與浮沉結(jié)果精度相當(dāng)。
8、圖像提取解離信息及可選性預(yù)測(cè)
研究單位:University of Johannesburg,南非
North-West University,南非
特點(diǎn):通過(guò)圖像模擬煤在破碎時(shí)的行為來(lái)預(yù)測(cè)煤可選性的方法,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室手段測(cè)煤樣的可選性比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力,新提出的過(guò)程自動(dòng)化執(zhí)行系統(tǒng)能夠快速迅捷的得到相關(guān)信息。這項(xiàng)研究可以替代由于成本和時(shí)間的限制不能獲得傳統(tǒng)可選性的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。
原理:根據(jù)原煤的粒度及組分分布(主要是指鏡質(zhì)組,惰性煤質(zhì)素,泥石),通過(guò)預(yù)測(cè)分析其破碎行為,隨著破碎粒度的不斷減小,低灰產(chǎn)品的產(chǎn)率會(huì)增加至最大值。
9、基于StackCellTM浮選技術(shù)的選煤廠經(jīng)濟(jì)效益提高
研究單位: Blackhawk Mining,美國(guó)
特點(diǎn):利用了一種預(yù)先充氣的高剪切入料筒,使氣泡-顆粒的高效接觸,縮短了煤?;厥盏臅r(shí)間,降低了柱體高度,浮選效率高,產(chǎn)品灰分低。
原理:入料礦漿通過(guò)底部和側(cè)裝的用鼓風(fēng)機(jī)引入低壓風(fēng)的進(jìn)料嘴進(jìn)入StackCellTM。礦漿和氣體混合物進(jìn)入高剪切混合室的同時(shí)注入的氣體分散成非常小的氣泡,這為氣泡和顆粒接觸提供了高能量。幾秒鐘的接觸之后,氣泡-礦漿混合物呈放射狀引入主要的浮選槽。浮選槽為尾礦和精礦泡沫的分選提供了靜止的分選區(qū)域。
10、優(yōu)化加壓過(guò)濾機(jī)的新式控制頭設(shè)計(jì)
研究單位: Andritz AG,奧地利
特點(diǎn):本文通過(guò)對(duì)加壓過(guò)濾機(jī)控制頭的改進(jìn)減小磨損提高設(shè)備壽命。在卸餅階段和濾餅形成階段(α1)中間設(shè)置壓力釋放區(qū)(α排氣)如下圖,排料氣在該區(qū)域能夠被及時(shí)排除,能減小甚至避免磨損。另外,由于大部分的空氣在濾餅正式形成前已經(jīng)釋放,在過(guò)濾區(qū)濾餅形成時(shí)濾液更加容易排出,改善了濾餅的形成,可以提高過(guò)濾機(jī)的處理量,或者相同處理量下降低濾餅水分。
問(wèn)題提出:每塊盤(pán)分為三塊區(qū)域,即濾餅形成,干燥,卸餅。但是,在過(guò)濾元件浸入礦漿中后就進(jìn)入濾餅形成階段,在濾液收集管和控制頭內(nèi)充滿未排出的瞬時(shí)吹風(fēng)氣體,在劇烈的壓降下造成空氣、濾液和細(xì)粒的三相紊流造成設(shè)備磨損,縮短設(shè)備的使用壽命。
11、超細(xì)煤HiBar高壓蒸汽加壓過(guò)濾的新進(jìn)展及結(jié)果
研究單位: BOKELA GmbH,德國(guó)
特點(diǎn):適合處理細(xì)粒較多、難過(guò)濾的煤泥,通過(guò)特殊的蒸汽處理系統(tǒng),能夠使濾餅水分得到充分降低,Hibar蒸汽壓濾能讓濾餅中含有水分降低到9%,效率較高。
原理:HiBar高壓蒸汽加壓過(guò)濾機(jī)就是在加壓過(guò)濾機(jī)中增加蒸汽罩和配套蒸汽管道,利用機(jī)械-熱力組合進(jìn)行脫水。
脫水過(guò)程:濾餅先在低溫的礦漿中形成,然后立刻進(jìn)入到經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)有過(guò)熱蒸汽的蒸汽罩里。蒸汽在低溫的濾餅表面凝結(jié)后形成了均勻的冷凝液膜,冷凝液膜在壓差作用下向內(nèi)逐漸穿過(guò)濾餅。當(dāng)冷凝液鋒面到達(dá)濾布的時(shí)候,濾餅已經(jīng)徹底被加熱到蒸汽的溫度,冷凝液膜幾乎100%的替代濾餅中的濾液,然后濾餅離開(kāi)蒸汽罩。接著壓縮空氣再通過(guò)經(jīng)蒸汽預(yù)先脫水的高溫濾餅,最終可得到水分非常低的濾餅。再經(jīng)過(guò)卸料裝置排出過(guò)濾機(jī)。
12、陶瓷吸附劑助推粉煤干燥
研究單位:North-West University,南非
問(wèn)題提出:機(jī)械脫水方法對(duì)降低細(xì)粒煤水分含量的效果不好,而傳統(tǒng)的熱力干燥方法在能量消耗和操作安全性等方面的效果也并不理想。
特點(diǎn):過(guò)濾效果好,過(guò)濾水分低,能量消耗少,操作方便、安全,可循環(huán)重復(fù)利用,不僅可以降低細(xì)粒煤的水分含量,而且對(duì)于超細(xì)粒煤同樣有效。
原理:通過(guò)粗顆粒(粒徑6-10.5mm,和10-20mm)表面覆蓋82-85%氧化鋁的多孔陶瓷,與干燥煤(粒徑2mm-1mm和-0.5mm),通過(guò)水平放置的旋轉(zhuǎn)吸附器(直徑為8cm、轉(zhuǎn)速為3r/min的封閉容器,以確保煤和陶瓷之間有足夠的接觸。該容器是專門(mén)水平放置,防止煤和陶瓷由于大的粒度和密度差異分離)。便可對(duì)細(xì)顆粒煤進(jìn)行干燥脫水。通過(guò)篩分分離出的濕陶瓷經(jīng)干燥器回收,并重新使用。
13、礦漿顆粒密度在線測(cè)定儀(OSPDM)
研究單位:Clean Process Technologies,澳大利亞
特點(diǎn):OSPDM的輸出包括礦漿密度,固體質(zhì)量濃度和固體體積濃度以及平均顆粒密度。
原理:它是通過(guò)對(duì)礦漿施以一定頻率的振動(dòng)和一定范圍波長(zhǎng)的微波,之后檢測(cè)礦漿中顆粒間相互作用來(lái)得到輸出參數(shù)的。OSPDM是一種沒(méi)有放射源的裝置,因此它不涉及輻射安全問(wèn)題。當(dāng)把導(dǎo)電性和其他影響因素考慮在內(nèi)時(shí),系統(tǒng)就能提供用來(lái)調(diào)節(jié)礦漿密度的信息。
比起以往選煤廠安裝過(guò)的例如Autoflote、ASHSCAN、AMDEL等在線測(cè)試系統(tǒng),它的最大優(yōu)勢(shì)就在于系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性高、精度高。有關(guān)浮選槽內(nèi)實(shí)時(shí)試劑添加量的優(yōu)化均可通過(guò)OSPDM實(shí)現(xiàn)。
應(yīng)用:該儀器在澳大利亞新南威爾士Bloomfield CHPP已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行了36個(gè)月,為運(yùn)營(yíng)商提供了實(shí)時(shí)過(guò)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。OSPDM目前只應(yīng)用于在浮選尾礦流上,但因?yàn)槠渚哂刑幚泶罅6阮w粒的能力同時(shí)也合并了反沖洗系統(tǒng),因而此系統(tǒng)也可以利用于螺旋、TBS和逆流分選機(jī)等設(shè)備上。
OSPDM可連續(xù)在線監(jiān)測(cè)尾礦流礦漿密度,其數(shù)據(jù)可以通過(guò)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)顯示,并通過(guò)實(shí)時(shí)反饋的輸出數(shù)據(jù),及時(shí)反映浮選回路的問(wèn)題。尾礦顆粒的密度,隨著捕收劑用量的增加而增加,隨著起泡劑用量的降低而減小。另外尾礦質(zhì)量隨著槽內(nèi)水位,風(fēng)速,真空和其他條件變化而變化的情況都能被檢測(cè)。
14、燃煤電廠粉煤灰回收技術(shù)
研究單位:Mekhanobr-Tekhnika ,俄羅斯
特點(diǎn):傳統(tǒng)的粉煤灰分選技術(shù)是磁選和電選相結(jié)合的方法;而本次提出的新型粉煤灰回收技術(shù)是在振動(dòng)流態(tài)化處理的狀態(tài)下配合磁、電選來(lái)達(dá)到有效提高回收率和選擇性的目的。能控制選后的粉煤灰碳含量在3%以內(nèi),以滿足建筑行業(yè)的需求。
原理:不同強(qiáng)度的振動(dòng)會(huì)引起顆粒異于靜止?fàn)顟B(tài)下的有利于分選的聚集和分散狀態(tài)。當(dāng)施以中等強(qiáng)度的振動(dòng)時(shí),粒群克服顆粒間靜摩擦力,開(kāi)始發(fā)生集體的連續(xù)性的位移;當(dāng)振動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)一步加大時(shí),顆粒將克服地球引力,均勻的分散在篩面上,使得堆物料變成松散的層狀物料,一方面使得分選過(guò)程的選擇性更好,另一方面增大了單位時(shí)間內(nèi)的入料量,十分有利于接下來(lái)的磁選和電選過(guò)程效率的提高。
15、煤炭造粒技術(shù)及其經(jīng)濟(jì)性
研究單位:Institute of Mineral Processing Machines,德國(guó)
特點(diǎn):各地的煤炭開(kāi)采、加工及處理都會(huì)產(chǎn)生超細(xì)粒煤,運(yùn)輸不便,其引起粉塵爆炸的可能性更是給技術(shù)和環(huán)境帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。煤粉造粒是提高安全運(yùn)輸和實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)利用的一種具有潛力的方法。
16、用泥炭將煤粉制成顆粒煤
研究單位:National Mineral Resources University,俄羅斯
特點(diǎn):將泥炭作為煤粒成型的粘結(jié)劑,通過(guò)不加入添加劑和粘合劑而得到穩(wěn)定牢固的顆粒,同時(shí)可以降低燃燒時(shí)放出的二氧化硫,提高煤成型的效率,降低型煤成本。泥炭能做粘結(jié)劑的原因是因?yàn)槠渲泻懈迟|(zhì)和瀝青,而且,泥炭是可再生資源。煤炭和泥炭在傳統(tǒng)壓力成型器的作用下可以形成較好機(jī)械強(qiáng)度的球團(tuán)。