景陽(yáng)選煤廠(chǎng)技改后粗煤泥回收及分選技術(shù)評(píng)述

摘 要：本文介紹了景陽(yáng)選煤廠(chǎng)技改后采用的粗煤泥回收工藝，同時(shí)列舉了目前常用的幾種粗煤泥回收工藝設(shè)備，并對(duì)主要設(shè)備性能及適用條件進(jìn)行了對(duì)比;針對(duì)技改后景陽(yáng)選煤廠(chǎng)所采用的粗煤泥分選技術(shù)，結(jié)合目前常用的幾種分選工藝，分析對(duì)比了各粗煤泥分選技術(shù)的優(yōu)劣，最后評(píng)價(jià)了景陽(yáng)選煤廠(chǎng)粗煤泥回收和分選工藝的的適用性。

關(guān)鍵詞：粗煤泥;回收;分選;適用性

1 前言

景陽(yáng)選煤廠(chǎng)技改前所采用的生產(chǎn)工藝為粗粒跳汰主洗+細(xì)粒浮選，這種工藝雖然投資較少、簡(jiǎn)單易行，但隨著爐峪口礦極難選的9#煤出煤量增大，跳汰主洗分選精度低，難以生產(chǎn)出低灰分合格精煤產(chǎn)品;另一方面，技改前選煤廠(chǎng)粗煤泥僅通過(guò)撈坑回收后摻入精煤產(chǎn)品，在原煤煤質(zhì)較差時(shí)會(huì)出現(xiàn)精煤產(chǎn)品灰分超標(biāo)，無(wú)法滿(mǎn)足煉焦煤市場(chǎng)需求。為此，景陽(yáng)選煤廠(chǎng)通過(guò)工藝技術(shù)改造，大大提高了景陽(yáng)選煤廠(chǎng)的精煤產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效益。

2 粗煤泥的回收

2.1 粗煤泥回收的意義

有效回收粗煤泥，盡可能減少入浮量，不僅能大大改善浮選效果，還能提高精煤的總體產(chǎn)率，使選煤廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

2.2 粗煤泥回收的常用工藝設(shè)備

目前，粗煤泥回收工藝廣泛應(yīng)用于選煤廠(chǎng)工藝設(shè)計(jì)，具體分為粗粒精煤泥、粗粒中矸泥以及細(xì)泥含量較高的粗煤泥的回收。相應(yīng)的回收設(shè)備有煤泥離心機(jī)、高頻篩、沉降過(guò)濾式離心機(jī)等，各設(shè)備回收效率也有差別。

2.3 常用粗煤泥回收工藝效果分析

2.3.1 煤泥離心機(jī)回收粗煤泥工藝

該工藝采用濃縮分級(jí)旋流器與弧形篩配套使用，能保證煤泥離心機(jī)的入料濃度穩(wěn)定在400g/L以上和適當(dāng)?shù)牧魉?，如果入料濃度偏低或流速過(guò)快，則會(huì)導(dǎo)致粗煤泥產(chǎn)品水分偏高。采用上述工藝流程回收粗精煤泥時(shí)，產(chǎn)品水分在17%左右，回收粒度下限可低至0.1mm。[1]此工藝在使用過(guò)程中，由于旋流器有效分選下限為0.2mm左右，最低可達(dá)0.1mm，對(duì)0.1mm以下的細(xì)泥分選效果逐漸變差，造成進(jìn)入粗煤泥回收系統(tǒng)的高灰細(xì)泥粘附在粗精煤泥表面使產(chǎn)品灰分增高，所以在弧形篩處加設(shè)噴淋裝置可降低粗精煤泥產(chǎn)品灰分。

2.3.2 沉降過(guò)濾離心機(jī)回收粗煤泥工藝

該工藝一般用于煤泥中細(xì)泥含量較高的粗煤泥的回收。但沉降過(guò)濾離心機(jī)的煤泥回收率較低，不能實(shí)現(xiàn)徹底的固液分離，回收粗煤泥產(chǎn)品水分較煤泥離心機(jī)高。

2.3.3 高頻篩回收粗煤泥工藝

該工藝一般應(yīng)用于粗精煤泥、中矸粗煤泥的回收。使用該工藝回收粗煤泥時(shí)，產(chǎn)品水分在24%左右，水分較高;回收粒度下限可達(dá)0.1mm。[1]據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得知，高頻篩在回收粗煤泥時(shí)具有一定的分選作用。同一粒度級(jí)入料，篩上物灰分要明顯低于篩下物灰分，說(shuō)明物料在低振幅、高頻率分級(jí)和回收過(guò)程中形成的過(guò)濾層對(duì)物料有按密度分層分選的作用，密度越大，越向篩下下沉，并穿過(guò)篩縫進(jìn)入篩下水。[2]

2.4 常用粗煤泥回收工藝在景陽(yáng)選煤廠(chǎng)的應(yīng)用及改進(jìn)

景陽(yáng)選煤廠(chǎng)高頻篩上回收的粗精煤泥的水分在25%左右，為滿(mǎn)足用戶(hù)需要，還需經(jīng)煤泥離心機(jī)作為最后脫水把關(guān)設(shè)備，粗精煤泥的水分可降至15%-18%之間，摻入精煤產(chǎn)品的水分為14%左右。具體回收工藝為：精煤磁選尾礦先進(jìn)入精煤泥水池，再由精煤泥泵送入精煤泥水力旋流器組將精煤泥進(jìn)行分級(jí)，旋流器組溢流去浮選，旋流器底流進(jìn)入精煤泥高頻篩，高頻篩篩上物由煤泥離心機(jī)回收，脫水后的粗精煤泥摻入精煤產(chǎn)品，高頻篩篩下水去濃縮機(jī)。

在中矸煤泥回收工藝中，由于系統(tǒng)中粗中煤泥的灰分較低，選煤廠(chǎng)采取將粗中煤泥和矸石泥摻混銷(xiāo)售。具體回收工藝為：中煤磁選尾礦、矸石磁選尾礦一起進(jìn)入中矸煤泥水池，再由中矸煤泥泵送入中矸煤泥水力旋流器組進(jìn)行分級(jí)，旋流器組底流進(jìn)入中矸煤泥弧形篩，煤泥篩篩上物的粗粒中矸煤泥摻入中煤產(chǎn)品，篩下水及中矸煤泥水力旋流器組溢流去濃縮機(jī)。

3 粗煤泥的分選

3.1 粗煤泥分選的意義

利用粗煤泥回收工藝設(shè)備回收的粗煤泥灰分一般高于重選精煤灰分2-4個(gè)百分點(diǎn)，若摻入精煤產(chǎn)品很可能導(dǎo)致其灰分超標(biāo)，而摻入中煤產(chǎn)品又會(huì)導(dǎo)致精煤損失嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 常用粗煤泥分選工藝效果分析

3.2.1 煤泥重介旋流器粗煤泥分選工藝

該工藝先利用大直徑重介旋流器對(duì)加重質(zhì)進(jìn)行分級(jí)濃縮，將煤泥和精煤弧形篩篩下合格介質(zhì)分流一起進(jìn)入小直徑煤泥重介旋流器再次分選。該工藝?yán)么笾睆街亟樾髌鞣旨?jí)濃縮作用可產(chǎn)生微細(xì)介質(zhì)，可減少微細(xì)介質(zhì)的制備環(huán)節(jié)。

3.2.2 水介質(zhì)旋流器粗煤泥分選工藝

水介質(zhì)旋流器主要用于洗選高硫煤和難浮選的風(fēng)化氧化煤，其處理量大，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單投資少，易操作易維護(hù)，但分選精度低，分選粒度下限高，入料粒度范圍窄，且旋流器直徑較小，適用于易選煤和中等可選煤，一般與其他主洗設(shè)備相配套使用。

3.2.3 螺旋分選機(jī)粗煤泥分選工藝

螺旋分選機(jī)是一種根據(jù)液流特性實(shí)現(xiàn)不同密度礦物分離的分選設(shè)備。其分選精度較高，分選下限低，能出精、中、尾3種產(chǎn)品，并可任意調(diào)節(jié);設(shè)備占地面積小，單位面積處理能力強(qiáng);其本身沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，不用藥劑和介質(zhì)，入料不需要壓力，操作簡(jiǎn)便，維修量小，加工費(fèi)低。該設(shè)備的缺點(diǎn)是機(jī)身高度大，煤質(zhì)變化時(shí)工藝參數(shù)不易調(diào)節(jié)，在低于1.60g/cm3的分選密度分選效果差。[3]

3.2.4 干擾床分選機(jī)（TBS）

TBS對(duì)0.15-3mm范圍內(nèi)的入料具有很好的分選效果，且有效分選密度區(qū)間大，一般為1.4-1.9g/ cm3，分選密度調(diào)節(jié)容易操作，對(duì)煤質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)，占地空間小。[4]但該設(shè)備對(duì)入料速度、給水速度及底流排放閥門(mén)控制等操作參數(shù)要求嚴(yán)格，在一定程度上制約了干擾床分選機(jī)的分選效果。[5]

3.3 景陽(yáng)選煤廠(chǎng)粗煤泥分選工藝的初設(shè)思路及改造

根據(jù)全級(jí)浮沉繪制可選性曲線(xiàn)，得出：①分選密度≤1.4kg/L時(shí)，原煤可選性屬極難選，臨近密度物含量為65.80%，精煤理論產(chǎn)率為50.98%;理論灰分為8.74%;②分選密度1.5kg/L時(shí)，原煤可選性為較難選煤，臨近密度物含量為24.90%，精煤理論產(chǎn)率為65.59%;理論灰分為10.47%;③分選密度1.6kg/L時(shí)，原煤可選性為中等可選，臨近密度物含量為13.68%，精煤理論產(chǎn)率為72.21%;理論灰分為11.81%;④分選密度1.7kg/L時(shí)，原煤可選性為中等可選，臨近密度物含量為10.19%，精煤理論產(chǎn)率為77.28%;理論灰分為13.34%。

根據(jù)選煤廠(chǎng)產(chǎn)品質(zhì)量要求，分選密度宜為1.5kg/L，精煤灰分為10.47%，此時(shí)原煤可選性屬于較難選煤。根據(jù)原煤特性，景陽(yáng)選煤廠(chǎng)的初設(shè)粗煤泥分選工藝采用煤泥重介旋流器分選工藝流程，其分選密度范圍寬、分選精度高、對(duì)入洗原煤煤質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)。在生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì)精煤弧形篩篩下煤泥水進(jìn)行采樣，實(shí)測(cè)其灰分值為10.3%-10.7%，基本滿(mǎn)足精煤產(chǎn)品灰分<10.5%的要求;對(duì)中煤弧形篩篩下煤泥水進(jìn)行采樣，其灰分為35.3-35.8%，低于中煤產(chǎn)品灰分45%的要求。因此精、中煤粗煤泥不設(shè)分選工藝，直接回收。

4 結(jié)語(yǔ)

常用的粗煤泥回收、分選工藝都有各自的優(yōu)劣性與適用性。景陽(yáng)選煤廠(chǎng)在實(shí)施工藝技術(shù)改造前對(duì)原煤煤質(zhì)情況進(jìn)行了可選性分析，通過(guò)研究原煤為較難選煤且分選密度較低（1.5kg/L），考慮選擇煤泥重介旋流器或TBS分選工藝;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)其精、中煤灰分已滿(mǎn)足全部回收的條件，則最終選擇粗煤泥回收工藝，使綜合產(chǎn)率實(shí)現(xiàn)最大化。

參考文獻(xiàn)：

[1]屈飛，牛海金，王中明.利用高頻篩及煤泥離心機(jī)回收粗煤泥的實(shí)踐[J].煤炭加工與綜合利用，2003（1）.

[2]陳忠杰，高勤學(xué).粗煤泥回收技術(shù)的研究與探討[J].選煤技術(shù)，2005（4）.

[3]呂文舵，劉珊.螺旋分選機(jī)在選煤廠(chǎng)中的應(yīng)用[J].選煤技術(shù)，2006（4）.

[4]劉文禮，陳子彤，位革老，任桂飛，王學(xué)民.干擾床分選機(jī)分選粗煤泥的規(guī)律研究[J].選煤技術(shù)，2007（4）.

[5]張志文.TBS干擾床及其在粗煤泥分選中的應(yīng)用[J].中國(guó)煤炭，2006（12）.

作者簡(jiǎn)介：

王晨燕（1984- ），女，山西運(yùn)城人，漢族，大學(xué)本科，職務(wù)：工程師，研究方向：選煤。