粗煤泥的回收和分選技術探究

摘 要：粗煤泥的回收和分選對于減少煤炭資源浪費，提高選煤廠的經(jīng)濟效益有著重要影響。當前在選煤生產(chǎn)過程中由于應用了很多大型機械設備，原煤細粒含量大幅度上漲，在長時間運行過程中，經(jīng)常發(fā)生煤泥跑粗現(xiàn)象，因此應采取科學合理的回收技術和分選技術，對粗煤泥進行合理分選，實現(xiàn)循環(huán)再利用。文章分析了粗煤泥回收和分選的現(xiàn)實意義，闡述了粗煤泥回收和分選的技術應用，以供參考。

關鍵詞：粗煤泥；回收；分選技術

近年來，我國經(jīng)濟快速增長，煤炭消耗量也與日俱增，這種粗放的經(jīng)濟發(fā)展模式給我們帶來了環(huán)境污染、生態(tài)環(huán)境惡化等各種問題。當前，我國大多數(shù)選煤廠主要采用細粒浮選、重介分選、粗粒跳汰等選煤模式，但是這種選煤模式對于粗煤泥的分選效率和效果都較低，因此應加大對粗煤泥回收和分選技術的分析和研究，積極創(chuàng)新分選新模式，提高煤炭資源利用率。

1 粗煤泥回收和分選的現(xiàn)實意義

選煤生產(chǎn)是一項專業(yè)、復雜的系統(tǒng)工藝，生產(chǎn)過程中脫介篩、弧形篩、離心機等易發(fā)生損壞從而出現(xiàn)跑粗現(xiàn)象，使得大量粗顆粒物料進入煤泥水系統(tǒng)中，如果無法及時將這部分物料進行回收，很容易造成加壓過濾機堵塞，引起濾布損壞，壓濾系統(tǒng)出現(xiàn)噴漿現(xiàn)象，造成煤炭資源的浪費，影響選煤廠的經(jīng)濟效益。同時，和重選精煤灰分相比，通過分級旋流器或者高頻篩回收的粗煤泥灰分較高，如果摻入精煤，會導致精煤灰分超標，若篩子分級和撈坑效果較高，會使得細粒煤含量不斷增加，造成較大的精煤損失[1]。

2 粗煤泥回收和分選的技術應用

2.1 粗煤泥回收技術

（1）離心機回收工藝。當前，大多數(shù)的選煤廠在回收粗煤泥時，主要采用離心機回收工藝，這個工藝由弧形篩和分級旋流器組成，合理控制離心機入料流速和濃度，使其保持400g/L，避免離心機的物料流速過快或者濃度較低，防止出現(xiàn)系統(tǒng)跑水或者產(chǎn)品含水量較高的問題，采用這種回收工藝，其回收粒度約0.1mm，產(chǎn)品水分約15%。在實際應用中，采用離心機來回收粗煤泥，容易出現(xiàn)灰分高、細泥污染等問題，主要是由于旋流器的分選極限約0.15mm，無法有效地分選細泥，這樣造成在回收粗煤泥時，精煤表面粘附大量細泥，導致精煤受到嚴重污染，而通過在弧形篩位置設置噴淋裝置，可以有效降低粗煤泥和精煤泥的灰分。

（2）沉降過濾離心機回收工藝。沉降過濾離心機回收工藝主要用于回收一些高細泥含量的粗煤泥，在實際應用中沉降過濾離心機對于物料進入濃度沒有特別要求，而對于入料粒度有著非常嚴格的要求，其只適合粒徑含量小于30%，入料粒度小于0.044mm的粗煤泥回收[2]。

（3）高頻篩回收工藝。高頻篩適用于煤泥、中矸粗煤泥、粗精煤泥的回收，該回收工藝利用濃縮分級旋流器，可以確保高頻篩入料濃度高于350g/L，若高頻篩入料濃度較低，會影響過濾層的正常形成，導致物料的嚴重透篩，直接影響選煤工藝的正常運行。在使用高頻篩回收粗煤泥時，回收粒度約0.15mm，產(chǎn)品水分約20%～25%。結合實際的選煤生產(chǎn)經(jīng)驗，使用高頻篩回收粗煤泥過程中，可以發(fā)揮一定的分選作用。對于同一粒度級別的物料，高頻篩下方物料灰分遠遠高于高頻篩上方物料灰分，在按照高頻率、低振幅的回收和分級工藝中，過濾層對于不同密度的物料具有分選分層的作用，物料密度越大，其下沉作用越大，可以透過高頻篩進入水中，一方面可以快速回收粗煤泥，另一方面可以有效降低產(chǎn)品灰分。

2.2 粗煤泥分選技術

（1）液固流化床分選機。液固流化床分選機是一種常見的分選設備，其主要是利用槽中上升水流形成的紊流，影響物料的沉降從而實現(xiàn)分選目的。實際應用中，入料緩沖筒的礦漿緩緩進入分選機，流體分布器和分選機產(chǎn)生的上升水流相遇，分選機中的固體顆粒進行干擾沉降運動，在干擾床層周圍逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)，由于干擾床層平均密度是一定的，密度較大的顆粒會沉入床層下方融入沉物流，由排矸石口快速排出，密度較小的顆粒會浮于干擾床層表面，隨著溢流飄走，從而實現(xiàn)對粗煤泥的分選。

（2）分級浮選技術。為了解決粗煤泥回收率低和受到藥劑條件的限制問題，可以采用分級浮選技術，如果將浮選入料標準由0.5mm下降到0.2mm，可有效降低浮選入料量，對于0.2mm的粗煤泥可以采用專業(yè)化的重選設備進行簡單地操作管理，這樣有助于降低生產(chǎn)成本，減少浮選生產(chǎn)管理和設備投資費用。分級浮選工藝比普通浮選工藝增設了分級旋流器和泵機組，從而有效增加了分選粒度，極大地降低了生產(chǎn)成本和藥劑消耗量。對于0.125mm或者0.25mm分級，可以采用不同的脫水設備和浮選裝置[3]，這種分級浮選工藝提高了細粒粉煤分選效率，也提高了有效分選粒度標準。

（3）螺旋分選機。螺旋分選機主要是根據(jù)液流特性，對不同密度的礦物質是在離心力和重力的共同作用下進行有效的分選分離。在實際應用中，螺旋分選機從上端口進行入料，沿著螺旋槽逐漸下降然后進行回轉運動，螺旋槽中的物料運動時，外側水層和內側水層厚度不斷增大，一些輕質礦物逐漸上浮在料流層上方，一些重礦物顆粒逐漸下沉，因此上部輕質礦物流動層和下部重產(chǎn)物流動層相互分離，輕質礦物隨著旋轉料流的快速運動，重產(chǎn)物在慣性離心力、摩擦力、流體動壓力和重力的綜合作用下，逐漸向著旋轉槽內側運動，輕質礦物和重產(chǎn)物的運動速度不同，這使得在橫斷面區(qū)域重顆粒和輕顆粒相互分離，利用旋轉分選機下方的溜槽可以實現(xiàn)這些物料的快速收集。

（4）水介質旋流器分選技術。水介質旋流器主要是利用離心力場，運用水介質來進行粗煤泥的分選，其在風化氧化煤和高硫煤處理方面應用優(yōu)勢非常明顯。和普通水力旋流器相比，水介質旋流器的插入筒體長度更長、溢流管直徑比較大、錐體較短、錐角較大。分選密度和懸浮液密度越相近，水介質旋流器的分選精度和效率越高，其適合分選一些中等可選煤和易選煤，在實際應用中，水介質旋流器的操作控制比較靈活、結構簡單、分選量大，但是粗煤泥分選精度不高，還需要配合其它分選設備。

（5）重介質旋流器分選技術。重介質旋流器是一種非常常見的分選設備，首先利用大直徑的旋流器對不同礦物進行分級濃縮，使精煤和煤泥經(jīng)過弧形篩，然后將合格的介質收集到小直徑旋流器中，再次進行分選。重介質旋流器分選技術簡化了制備特細介質的環(huán)節(jié)，但是在實際應用中，需要在重介質旋流器附件設置專業(yè)的介質凈化回收系統(tǒng)，才能滿足粗煤泥的分選要求。同時，重介質旋流器的運行狀態(tài)對于粗煤泥分選精度有著直接影響，管理控制難度較大，兩個旋流器中的細粒煤隨著介質快速旋轉，形成很多次生煤泥，給后續(xù)的浮選工藝環(huán)節(jié)造成較大負荷。

3 結束語

隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入，選煤廠傳統(tǒng)的選煤工藝能耗較大，煤炭浪費嚴重，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)需求，而粗煤泥的回收和分選是非常重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，因此應加大對粗煤泥回收和分選的技術革新，結合實際的選煤工藝生產(chǎn)要求，采用合適的粗煤泥回收設備和分選技術，一方面提高粗煤泥回收和分選效率，提高選煤廠的經(jīng)濟效益，另一方面最大程度地減少能源浪費，實現(xiàn)選煤廠的健康、可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]史紅軍.粗煤泥回收和分選技術評述[J].選煤技術，2011，5：75-79. [2]史紅軍.粗煤泥的回收和分選技術評述[A].中國煤炭學會選煤專業(yè)委員會、選煤技術編輯部、選煤情報中心站.2011年全國選煤學術交流會論文集[C].中國煤炭學會選煤專業(yè)委員會、選煤技術編輯部、選煤情報中心站，2011：5.

[3]孫偉，沈麗娟，陳建中，等.粗煤泥分選回收新技術集成在神火煤電股份有限公司選煤廠的應用[J].選煤技術，2010，1：33.