選煤廠利用高頻疊篩回收濃縮機底流成功案例

程 堯，趙本軍

(安徽方園塑膠有限責任公司，安徽 淮北 235000)

尾煤處理是動力煤選煤廠最重要的環(huán)節(jié)之一。當前，動力煤選煤廠的煤泥處理方法大多為煤泥水經(jīng)濃縮機沉降濃縮后，經(jīng)板框壓濾機壓濾脫水，煤泥直接排棄，濾液作為循環(huán)水利用。

1 凱達選煤廠尾煤泥處理背景

1.1 原尾煤處理工藝

內(nèi)蒙古伊泰集團凱達選煤廠為動力煤選煤廠，0.5 mm以下低灰煤泥未設浮選回收工藝，這部分低灰、高熱的粗粒級煤泥直接排放到濃縮機作為尾煤處理。凱達選煤廠原尾煤處理工藝：煤泥水加絮凝劑進入濃縮機濃縮(3臺濃縮機，2用1備)，濃縮機溢流作為循環(huán)清水，濃縮機底流用板框壓濾機脫水，濾液返回濃縮機，濾餅通過膠帶輸送機直接對外排棄(如圖1)。

圖1 改造前煤泥水處理流程

1.2 外排煤泥存在的問題

凱達選煤廠煤泥外排存在以下2個問題：

(1)存在嚴重的后期環(huán)保治理隱患。首先，煤泥堆放場地的揚塵對周邊大氣造成污染；其次，煤泥水下滲后會污染當?shù)氐叵滤?；再次，煤泥作為固體廢物外排，會對排放場地植被造成破壞。

(2)煤泥外排造成了資源浪費，影響經(jīng)濟效益。在對外排放的煤泥中含有一部分粒度較大、灰分較低、發(fā)熱量較高的粗粒級煤泥，其發(fā)熱量約12.54 MJ/kg。這部分粗煤泥和高灰、低熱值的細泥一起外排，不但浪費了煤炭資源，同時還影響了選煤廠的經(jīng)濟收益。

表1是工藝未調(diào)整前濃縮機底流直接壓濾的濾餅質(zhì)量數(shù)據(jù)。從表1可以看出，小于0.075 mm的高灰、低熱細煤泥含量高達66.77%，導致濾餅發(fā)熱量只有7.34 MJ/kg，而煤泥發(fā)熱量低于12.54 MJ/kg時，在市場上又難以銷售，這就制約了選煤生產(chǎn)，不得不外排。隨著國家環(huán)保要求的進一步提高，當?shù)丨h(huán)保部門要求選煤廠外排煤泥的發(fā)熱量必須低于6.27 MJ/kg，否則，向廠外排棄煤泥就必須繳納相應的環(huán)保治理費用，如繼續(xù)下去，既浪費煤炭資源，影響選煤廠效益，又加大了環(huán)保壓力。

表1 工藝未調(diào)整前濃縮機底流直接壓濾的濾餅篩分試驗(2018-06-14 )

2 煤泥水處理工藝調(diào)整方案

2.1 原因分析

從表1可以看出，作為固體廢物直接排棄的煤泥中，粒度大于0.075 mm、灰分小于30%的低灰粗顆粒煤泥約占排棄煤泥的33.23%，此部分低灰粗顆粒煤泥發(fā)熱量達到15.28 MJ/kg，完全可以回收后用作電廠燃料。但因煤泥處理工藝的缺陷，造成這部分低灰粗顆粒煤泥被當作洗選廢物外排，存在嚴重的資源浪費，影響了選煤廠的經(jīng)濟效益。

2.2 工藝方案調(diào)整

為了實現(xiàn)節(jié)能減排，并達到環(huán)保要求，凱達選煤廠決定利用安徽方園塑膠有限責任公司生產(chǎn)的五疊層高頻篩，配套使用方園公司自主生產(chǎn)的聚氨酯精細篩網(wǎng)，直接從1號濃縮機底流中回收粗粒煤泥。方園公司生產(chǎn)的疊層高頻篩核心技術就是該公司自主生產(chǎn)的精細篩網(wǎng)，該聚氨酯精細篩網(wǎng)采用整體澆注成型，彈性好，耐磨防腐，使用壽命長(6～12個月)，開孔率較高，篩孔不易堵塞，篩分效率高(85%以上)，能實現(xiàn)細粒級煤泥的精確分級篩分。

(1)具體實施方案：在1號濃縮機入料中不添加絮凝劑，將濃縮機底流作為疊層高頻篩(精細篩網(wǎng)篩孔0.1 mm)入料，將濃縮機溢流添加絮凝劑后進入3號濃縮機；高頻篩篩上物料壓濾干燥后銷售(也可兌入中煤或精煤銷售)；3號濃縮機底流經(jīng)壓濾后直接外排，壓濾機溢流返回3號濃縮機(如圖2)。

圖2 改造后煤泥水處理流程

表2是工藝調(diào)整后采用方園公司高頻疊篩的生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計。從表2可以看到，高頻疊篩篩上物料的灰分比入料降低10.66%，發(fā)熱量比入料提高1.99 MJ/kg。

表2 工藝調(diào)整后采用高頻疊篩的試驗數(shù)據(jù)(2018-07-09)

(2)進一步調(diào)整工藝方案：經(jīng)過進一步對比試驗，把高頻疊篩由配置10張0.1 mm的篩網(wǎng)方案調(diào)整為5張0.1 mm與5張0.075 mm篩網(wǎng)組合，應用后高頻疊篩篩下煤泥水中煤泥的發(fā)熱量降到3.76 MJ/kg，如表3所示。

凱達選煤廠利用高頻疊篩回收1號濃縮機底流獲得成功以后，又利用高頻疊篩采用同樣的工藝回收2號濃縮機底流低灰、高熱值粗煤泥，同樣取得了成功。該廠已把這種利用高頻疊篩回收粗煤泥的工藝申請了專利——《一種從煤泥中提純回收精煤泥的系統(tǒng)》(申請?zhí)?201821378053.7)。

表3 采用0.1/0.075 mm兩種篩網(wǎng)配套篩分試驗(2018-08-05)

3 效益分析

凱達選煤廠利用高頻疊篩回收濃縮機底流粗煤泥取得了顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。如表3所示，回收的粗煤泥灰分低于35%，發(fā)熱量達到14.71 MJ/kg，3號濃縮機外排煤泥發(fā)熱量5.25 MJ/kg，低于6.27 MJ/kg，達到了環(huán)保要求。回收的粗煤泥摻入到中煤或精煤銷售，不僅省去了環(huán)保治理費用，也節(jié)約了煤炭資源。按凱達選煤廠入洗原煤6.00 Mt/a計算，原工藝板框壓濾機脫水后排棄煤泥約100萬t/a，其中可回收的低灰粗顆粒煤泥約為35萬t/a以上；初步估算，回收的粗煤泥作為商品煤銷售，噸煤價格按300元計算，每年可取得1億元以上的經(jīng)濟效益。

4 結 語

凱達選煤廠利用高頻疊篩回收濃縮機底流中的低灰、高熱值粗粒級煤泥，不僅減輕了選煤廠尾煤泥向廠外排棄的環(huán)保壓力，降低了環(huán)保費用，也節(jié)約了煤炭資源，同時也給選煤廠帶來了可觀的經(jīng)濟和社會效益。該方法具有很好的推廣應用前景。