煤泥減量化與選煤產(chǎn)品增效的應用實踐

侯斌斌，冉國鋒，解 斌

(山東能源淄博礦業(yè)集團 山東博選礦物資源技術(shù)開發(fā)有限公司 正通選煤廠，陜西 咸陽 713600)

正通選煤廠為礦井型動力煤選煤廠，設(shè)計處理能力5.0 Mt/a。根據(jù)煤質(zhì)特性及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，設(shè)計確定塊煤、末煤均采用重介選煤方法。選煤工藝為：150～13 mm塊煤重介淺槽分選、13～1.0 mm末煤有壓兩產(chǎn)品重介旋流器主再洗分選、1.0～0.25 mm粗煤泥干擾床分選、0.25～0 mm細煤泥快開隔膜壓濾機回收。主要產(chǎn)品為洗中塊、洗小塊、末精煤、煤泥和矸石。其中，粗煤泥回收工藝由水力分級旋流器組(由3個旋流器組成)、弧形篩、煤泥離心機組成。末煤脫泥篩篩下水、煤泥離心機離心液、TBS矸石高頻篩篩下水匯集于煤泥桶，經(jīng)補水調(diào)節(jié)液位后由煤泥泵打入水力分級旋流器組中進行粒度分級，溢流經(jīng)煤泥保護箱進入濃縮池，底流由弧形篩脫泥、初步脫水，再經(jīng)煤泥離心機脫水后摻入洗煤3(末精煤的一種編號)，離心液返回煤泥桶，弧形篩篩下水經(jīng)煤泥保護箱進入濃縮池。

1 粗煤泥水處理系統(tǒng)存在的問題

1.1 水力分級旋流器溢流存在“跑粗”

從粗煤泥水處理工藝上分析，濃縮機入料來源主要由分級旋流器溢流、弧形篩篩下水以及壓濾機濾液水3部分組成。對壓濾煤泥、分級旋流器溢流、弧形篩篩下水進行粒度分析，發(fā)現(xiàn)粗煤泥回收系統(tǒng)存在較為嚴重的“跑粗”現(xiàn)象。

在調(diào)查研究期間，每日對壓濾煤泥、分級旋流器溢流、弧形篩篩下水進行3次粒度分析，積累了大量試驗數(shù)據(jù)，匯總整理結(jié)果見表1、表2。

表1 壓濾煤泥粒度組成

表2 分級旋流器溢流粒度分析

分析表1、表2可知，通過對壓濾煤泥、分級旋流器溢流進行粒度分析可知，大于0.25 mm粒級中粗顆粒含量分別為24.31%、24.16%，說明煤泥水處理系統(tǒng)存在嚴重的“跑粗”現(xiàn)象。

1.2 弧形篩截粗效果差

經(jīng)過現(xiàn)場查看發(fā)現(xiàn)，水力旋流器底流經(jīng)過煤泥緩沖箱后直接進入到弧形篩上，弧形篩對粗煤泥脫水后，篩上物料經(jīng)煤泥離心機脫水后形成粗煤泥，篩下水直接進入到煤泥保護箱，該部分煤泥水存在“跑粗”現(xiàn)象。

2 粗煤泥“跑粗”改造

2.1 旋流器入料閥門改造

改造前，分級旋流器組只安裝了顯示總壓力的壓力表，無單個旋流器的分壓力。將手動控制閥門更換為電控閥門，安裝電源控制柜，增設(shè)PLC控制程序，并在集控上位機上增加閥門控制開度按鈕，將原來使用的3臺旋流器改為使用2個，關(guān)閉其中1臺旋流器的入料閥門，以便達到旋流器的使用條件壓力，在每個閥門控制處安裝壓力表，檢測旋流器的使用壓力，以達到靈活控制閥門的開度進而調(diào)整旋流器入料壓力。詳見粗煤泥分級旋流器控制系統(tǒng)示意圖1。

圖1 正通選煤廠粗煤泥分級旋流器控制系統(tǒng)

改造完成后，調(diào)整了分級旋流器閥門的開度和入料壓力，分級旋流器的溢流檢測結(jié)果見表3。

表3 分級旋流器溢流篩分試驗結(jié)果

表3結(jié)果顯示，大于0.25 mm粒度級的累計產(chǎn)率為8.30%，相比較于之前的24.16%下降了15.86%，有效解決了旋流器溢流“跑粗”問題，緩解了濃縮池的壓力，同時增加了末精煤產(chǎn)量。

2.2 弧形篩篩下水閉路改造

改造前，選煤廠主洗車間三樓煤泥弧形篩篩下水管路連接至二樓煤泥保護箱，使得跑粗的煤泥直接進入到濃縮池中；改造后，將煤泥弧形篩的篩下水引入到煤泥離心機濾液水管路中，然后進入到車間一樓的煤泥水桶，煤泥水桶經(jīng)旋流器入料泵打入到旋流器中進行分選截粗，將粗煤泥水處理形成閉路循環(huán)。這樣改造大大降低了進入到濃縮池中的粗煤泥含量，提高了末精煤回收率。

2.3 加強管理

2.3.1 弧形篩管理

定期檢查弧形篩篩縫尺寸(塞尺測量)，以防因使用時間長導致篩縫尺寸變大造成跑粗，定期更換翻轉(zhuǎn)弧形篩，檢查脫泥篩篩板等。保證進入到煤泥水系統(tǒng)中煤泥的粒度組成。

2.3.2 分級旋流器管理

定期檢查旋流器溢流口、底流口的磨損程度，檢查底流箱是否通暢、是否存在物料堵塞管路的現(xiàn)象，及時調(diào)整旋流器的入料閥門開度、入料壓力等。及時發(fā)現(xiàn)并處理其可能出現(xiàn)的卡、堵、漏、壓力不穩(wěn)等問題，及時維修處理問題，保證設(shè)備正常運行。

2.3.3 崗位操作管理

培訓集控員，使其掌握合格的操作規(guī)程，調(diào)整煤泥桶的液位、濃度，及時根據(jù)旋流器的壓力顯示值調(diào)整閥門開度。

定期檢查末煤脫泥篩、粗煤泥弧形篩篩板的磨損程度，出現(xiàn)問題及時對篩板進行更換。

3 洗煤產(chǎn)品增效

3.1 引進超高壓壓濾機

正通選煤廠引進杭州安永科技的超高壓壓濾機，超高壓壓濾車間從2020年5月開始建設(shè)，2021年6月建成調(diào)試運行。煤泥超高壓壓濾機設(shè)備參數(shù)見表4。

表4 超高壓壓濾機設(shè)備參數(shù)

超高壓壓濾車間運行后，采樣化驗的超高壓壓濾煤泥化驗收據(jù)同普通壓濾機的煤泥濾餅化驗數(shù)據(jù)對比見表5。

表5 煤泥化驗數(shù)據(jù)對比

3.2 效益分析

超高壓煤泥目前價格為500元/t，普通壓濾煤泥價格400元/t，平均高100元/t。按照正通選煤廠的產(chǎn)量每天入洗15 000 t原煤，煤泥產(chǎn)量占比在8%左右，大概每天可產(chǎn)生1 200 t煤泥。

若全部按濕煤泥計算每天的效益：1200t×400元/t=48萬元；若全部按超高壓煤泥計算每天的效益：1 200 t濕煤泥扣除水分差值后的產(chǎn)量為1200t×(100-(29.4-19.3))%=1078.8t，每日效益為：1078.8t×500元/t=53.94萬元。超高壓煤泥每天增加的效益為：53.94-48=5.94(萬元)。每年生產(chǎn)時間按300 d計算，一年增效：5.94×300=1782(萬元)。

4 結(jié) 語

正通選煤廠通過對粗煤泥的回收及煤泥超高壓壓濾機研究的開發(fā)，根據(jù)礦井產(chǎn)量，對生產(chǎn)系統(tǒng)進行優(yōu)化，將最大限度保證系統(tǒng)中粗煤泥回收率及煤泥質(zhì)量，以保證選煤廠高效穩(wěn)定生產(chǎn)。