塊煤跳汰排矸簡(jiǎn)化工藝的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

潘東明

(1．中煤科工集團(tuán)唐山研究院有限公司，河北 唐山 063012；2.河北省煤炭洗選工程技術(shù)研究中心，河北 唐山 063012)

塊煤跳汰排矸是我國(guó)動(dòng)力煤分選的主要方法之一。然而，目前大多塊煤跳汰排矸選煤廠在工藝上與混合跳汰工藝區(qū)別不大，這就造成了投資和運(yùn)行成本的增加以及不必要產(chǎn)能浪費(fèi)[1]。實(shí)際上，塊煤跳汰與混合跳汰是有區(qū)別的，這主要是由于塊煤跳汰入選原煤中的細(xì)粒級(jí)含量較少，因而在煤泥水處理和粗煤泥回收環(huán)節(jié)要比混合跳汰簡(jiǎn)單得多；其次，塊煤跳汰排矸對(duì)于循環(huán)水濃度的要求不如混合跳汰(或末煤跳汰)那樣嚴(yán)格(混合跳汰循環(huán)水濃度通常在30～50 g/L)[2]。對(duì)于混合跳汰，循環(huán)水濃度過(guò)高會(huì)直接影響精煤的灰分，塊煤跳汰排矸則不然，循環(huán)水濃度對(duì)于精煤灰分的影響相對(duì)較小。因此尋求既能滿足生產(chǎn)需要，又能避免不必要的浪費(fèi)的塊煤跳汰排矸簡(jiǎn)化工藝是十分必要的。

1 常用粗煤泥回收工藝

針對(duì)前述塊煤跳汰排矸與混煤跳汰的不同，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)主要是從粗煤泥回收和循環(huán)水處理兩個(gè)方面進(jìn)行。

目前，跳汰選煤廠常用的粗煤泥回收工藝有弧形篩+煤泥離心機(jī)工藝和濃縮旋流器+高頻篩工藝，也有用數(shù)量較多的高頻篩直接回收粗煤泥的工藝，如圖1所示。至于循環(huán)水的處理，通常采用耙式濃縮機(jī)，將其溢流直接作為循環(huán)水使用。在三種工藝中，與多臺(tái)高頻篩工藝和濃縮旋流器+高頻篩工藝相比，弧形篩+煤泥離心機(jī)工藝優(yōu)點(diǎn)在于小于篩縫0.5～0.7倍的高灰細(xì)泥可透過(guò)篩縫進(jìn)入篩下水，進(jìn)而能提高回收的粗煤泥產(chǎn)品質(zhì)量；弧形篩+煤泥離心機(jī)工藝由于采用了煤泥離心機(jī)脫水，因而產(chǎn)品水分可以有一定的保證[3-9]；而多臺(tái)高頻篩工藝不僅占地面積較大，并且產(chǎn)品的水分不好保證。

以上三種回收工藝用于處理混煤跳汰過(guò)程中的煤泥水均比較成熟和可靠，但用于塊煤跳汰排矸工藝則均過(guò)于繁瑣。

圖1 跳汰選煤廠常用的粗煤泥回收工藝

2 塊煤跳汰排矸工藝簡(jiǎn)化

為了簡(jiǎn)化塊煤跳汰排矸工藝，可省去常規(guī)的粗煤泥回收工藝，用減小脫水篩篩縫的方法來(lái)回收粗煤泥。比如：正常脫水篩篩縫為0.5 mm，簡(jiǎn)化工藝后使用0.3 mm篩縫，同時(shí)適當(dāng)增大脫水篩的面積，并將耙式濃縮機(jī)省去，改用深錐濃縮機(jī)，通過(guò)選擇合適的藥劑和配比，來(lái)保證深錐濃縮機(jī)內(nèi)煤泥水的沉淀效果。簡(jiǎn)化后的工藝流程如圖2所示。

簡(jiǎn)化后的工藝比常規(guī)工藝簡(jiǎn)單很多，這就意味設(shè)備數(shù)量和相互間轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)的減少，進(jìn)而節(jié)約投資和設(shè)備維護(hù)工作量，并且能達(dá)到同樣處理效果。以90萬(wàn)t廠型為例，預(yù)計(jì)可節(jié)約設(shè)備投資約90萬(wàn)元，節(jié)約土建投資210萬(wàn)元左右。

圖2 簡(jiǎn)化后的塊煤跳汰排矸工藝

3 工藝簡(jiǎn)化后需注意的問(wèn)題

由于工藝簡(jiǎn)化，在實(shí)際生產(chǎn)中，需要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行嚴(yán)格控制：

(1)要嚴(yán)格控制入選原煤中<13 mm粒級(jí)末煤的含量。如果進(jìn)入系統(tǒng)的末煤含量過(guò)多，會(huì)造成煤泥水濃度的持續(xù)上升，進(jìn)而會(huì)影響分選效果，嚴(yán)重時(shí)可造成深錐濃縮機(jī)壓實(shí)等生產(chǎn)事故的發(fā)生。這就需要在入選前根據(jù)原煤的水分、粒度組成等情況進(jìn)行綜合分析，選擇合適的分級(jí)設(shè)備，必要時(shí)在入選前進(jìn)行二次篩分，以將入選原煤中細(xì)粒級(jí)含量控制在合理的范圍之內(nèi)。

(2)在簡(jiǎn)化工藝中，壓濾機(jī)是控制循環(huán)水濃度的關(guān)鍵設(shè)備，若壓濾機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不工作，循環(huán)水濃度會(huì)持續(xù)增加，因此在生產(chǎn)中要確保壓濾機(jī)的完好。

4 應(yīng)用效果

簡(jiǎn)化后的跳汰排矸工藝于2013年11月首次在北京木城澗選煤廠投產(chǎn)使用，至今已經(jīng)正常運(yùn)行兩年多，投產(chǎn)時(shí)跳汰面積為6 m2，后因產(chǎn)量需要擴(kuò)大到9 m2。生產(chǎn)實(shí)踐表明，簡(jiǎn)化后的工藝生產(chǎn)運(yùn)行良好，日常生產(chǎn)各環(huán)節(jié)循環(huán)水濃度穩(wěn)定(表1)。

表1 木城澗選煤廠各環(huán)節(jié)水質(zhì)日常監(jiān)測(cè)結(jié)果

從表1數(shù)據(jù)可以看出，循環(huán)水的濃度基本穩(wěn)定在30 g/L，完全可以滿足選煤生產(chǎn)的需要，因此證明了該簡(jiǎn)化工藝的可行性。

隨著煤炭?jī)r(jià)格的持續(xù)走低，煤炭行業(yè)的形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝就意味著建廠投資與生產(chǎn)成本的降低，因此塊煤跳汰排矸工藝的簡(jiǎn)化對(duì)于塊煤分選來(lái)說(shuō)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

[1] 劉伯榮，劉靜麗.動(dòng)力煤塊煤跳汰工藝的簡(jiǎn)化[J]. 煤礦設(shè)計(jì)，1990(11).

[2] 湯 力.塊煤跳汰煤泥水初探[J].煤礦設(shè)計(jì)，1990(1).

[3] 劉 億，吳 玲.淺析弧形篩和煤泥離心機(jī)配合的粗煤泥回收工藝[J].煤炭工程，2004(11).

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