濃縮機(jī)消泡問(wèn)題的探索及治理

宋 軍 姚玉銀 徐同金

（棗礦集團(tuán)柴里煤礦，山東 滕州 277519）

1 概況

柴里煤礦位于滕州市西崗鎮(zhèn)，始建于1960年，1964年建成投產(chǎn)，隸屬于山東能源棗礦集團(tuán)，是我國(guó)第一對(duì)厚含水沖積層下、開采厚煤層的試驗(yàn)型礦井。柴里煤礦選煤廠是一座集原煤提升、洗選加工、商品煤外運(yùn)和產(chǎn)品銷售于一體的礦井型選煤廠，歷經(jīng)多次改擴(kuò)建，原煤產(chǎn)量由年產(chǎn)30萬(wàn)t，提高到年產(chǎn)300萬(wàn)t。目前，該廠采用50～0 mm級(jí)原煤不脫泥重介分選、0～0.3 mm煤泥物料進(jìn)行浮選的選煤工藝。

2 濃縮機(jī)溢流水泡沫的產(chǎn)生及危害

洗煤廠現(xiàn)用NXZ-30、NT-45型耙式濃縮機(jī)作為煤泥水濃縮設(shè)備。在浮選系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中，隨尾礦帶入的浮選藥劑產(chǎn)生的泡沫進(jìn)入濃縮機(jī)，隨著濃縮機(jī)溢流進(jìn)入循環(huán)水池，混入重介脫介篩噴淋水系統(tǒng)中。這些泡沫與細(xì)碎木剎、棉紗混合，始終懸浮在水面上，具有不易破碎、難以沉淀的特點(diǎn)，一同跟隨溢流進(jìn)入脫介篩噴淋水系統(tǒng)中，使得脫介篩噴淋水混濁，長(zhǎng)時(shí)間的積蓄造成噴淋水噴頭堵塞，有時(shí)甚至要被迫停車，專門清理完噴頭后繼續(xù)開車。不斷開停系統(tǒng)造成大量介質(zhì)流失，介耗平均值上升至1.5 kg/t煤左右，形成惡性循環(huán)。

3 濃縮機(jī)濾清三級(jí)消泡法

針對(duì)濃縮機(jī)泡沫較多的實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)不斷的嘗試及研究探索[1-2]，采取了一系列行之有效的治理方法，有效降低了濃縮機(jī)泡沫量，為提高系統(tǒng)清水質(zhì)量打下基礎(chǔ)。

（1）增加過(guò)濾篦子消泡

根據(jù)兩臺(tái)濃縮機(jī)的溢流水最終匯集到循環(huán)水池的特點(diǎn)，分別在各自濃縮機(jī)溢流水與循環(huán)水池交茬處安裝篩縫0.5 mm的不銹鋼篩網(wǎng)作為篦子，篦子傾斜一定的角度，使溢流水經(jīng)過(guò)篦子形成沖刷效果。沖刷可將大泡沫打碎，溢流水中大于0.5 mm的細(xì)微顆粒、細(xì)碎木剎、棉紗等被過(guò)濾出來(lái)，由專人定期清理，避免進(jìn)入噴淋水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)第一級(jí)消泡，起到了一定的消泡效果。

（2）安裝擋泡裝置消泡

由于泡沫中含有大量空氣，其密度小，質(zhì)量較輕，在匯合雜物后，漂浮在濃縮機(jī)清水的最上層，長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法消去。當(dāng)其積聚到一定數(shù)量，泡沫高度高于溢流堰時(shí)，無(wú)法被攔截，泡沫越過(guò)溢流堰進(jìn)入循環(huán)水池，雖然有篦子消泡，但總體效果欠佳，不少泡沫還是能夠進(jìn)入重介噴水系統(tǒng)，造成系統(tǒng)水污染。為了有效解決這個(gè)問(wèn)題，通過(guò)不斷實(shí)踐與探索，采取在濃縮機(jī)溢流堰周邊增加擋泡裝置的辦法，實(shí)現(xiàn)第二級(jí)消泡。

擋泡裝置主要由擋泡U型支架、支架鎖緊機(jī)構(gòu)、擋泡皮帶組成，如圖1。

圖1 擋泡裝置示意圖

① U型支架

U型支架用角鋼焊接而成，其一端呈一個(gè)大U型，方便將其卡在溢流堰上，實(shí)現(xiàn)與濃縮機(jī)溢流堰的固定；其另一端設(shè)計(jì)成一個(gè)小U型，將擋泡皮帶卡在其中，使之不能隨便移動(dòng)，增加穩(wěn)定性。

② 支架鎖緊螺母

由于濃縮機(jī)溢流堰為混泥土材質(zhì)，各處形狀不規(guī)則，無(wú)法使用同一尺寸的U型架。為了方便加工及保證現(xiàn)場(chǎng)安裝的靈活性，最終采用螺栓頂絲作為鎖緊機(jī)構(gòu)，通過(guò)松緊調(diào)節(jié)螺栓，使統(tǒng)一尺寸的U型架可安裝在不規(guī)則溢流堰上。

③ 擋泡皮帶

擋泡皮帶采用的是普通廢舊皮帶，其簡(jiǎn)單易得，而且韌性好，不易損壞。使用時(shí)將其插入U(xiǎn)型支架的小U型端卡槽中固定即可。

由于濃縮機(jī)直徑較大，擋泡裝置采取分段安裝方式，約2 m/個(gè)，整體高度比溢流堰高200 mm，多個(gè)擋泡裝置最終拼裝組合成濃縮機(jī)周邊新的擋泡堰。

其過(guò)濾泡沫原理為：

擋泡裝置與濃縮機(jī)溢流堰之間永遠(yuǎn)存在縫隙，所以當(dāng)清水層上表面高于溢流堰上端時(shí)，清水將順著該縫隙淌出。清水層上面的泡沫層由于比水輕，所以只能漂浮在最上層，無(wú)法越過(guò)新加的200 mm的擋泡皮帶，最終被控制在濃縮機(jī)內(nèi)，達(dá)到過(guò)濾泡沫的目的。

（3）噴淋水沖刷稀釋消泡

通過(guò)擋泡裝置的安裝，系統(tǒng)內(nèi)的泡沫大大減少，但是擋泡裝置只是將大部分泡沫控制在濃縮機(jī)內(nèi)，無(wú)法從根本上消除泡沫的產(chǎn)生，濃縮機(jī)內(nèi)的泡沫總量還在不斷增長(zhǎng)。只有消除泡沫，才能解決根本問(wèn)題。安裝噴淋水，是一個(gè)低成本、見效快的方法。

根據(jù)現(xiàn)有濃縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式不同，形成了兩種噴淋水方式，有效減少了泡沫的產(chǎn)生，形成第三級(jí)消泡。

① 針對(duì)中心驅(qū)動(dòng)的NXZ-30濃縮機(jī)，在其中心入料處安裝環(huán)形噴淋水。中心噴淋水噴頭采用噴水噴頭，噴水噴出后呈扇狀，直接沖擊稀釋中心入料端的泡沫，提高消泡效果。為了避免噴頭掉落，進(jìn)入濃縮機(jī)導(dǎo)致事故的可能性，對(duì)所有噴頭進(jìn)行了特殊固定，消除了事故隱患。

② 針對(duì)周邊驅(qū)動(dòng)的NT-45濃縮機(jī)，由于其走道跟隨耙架一起始終處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，沿著濃縮機(jī)走道安裝清水管，在濃縮機(jī)內(nèi)安裝潛水泵，利用濃縮機(jī)內(nèi)部清水層的清水對(duì)濃縮機(jī)內(nèi)部泡沫沖刷，對(duì)濃縮機(jī)中泡沫進(jìn)行稀釋，以消除泡沫，促進(jìn)煤泥沉淀消除，效果良好。

4 結(jié)論

通過(guò)增加消泡篦子、安裝擋泡裝置和噴淋水沖刷稀釋消泡這三級(jí)消泡，濃縮機(jī)內(nèi)泡沫明顯減少，重介噴水質(zhì)量有了較大提高，堵塞噴頭的次數(shù)由以前的幾乎班班堵，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)在基本不堵塞。系統(tǒng)噴淋水清潔度增加，水壓達(dá)到合理的0.18～0.22 MPa之間，水量也得到了有效保證，系統(tǒng)介耗降至0.8 kg/t煤，得到了有效控制。