煤泥重介分選工藝中分級(jí)環(huán)節(jié)的工業(yè)性試驗(yàn)研究

唐海江

（尼勒克縣瑞祥焦化有限責(zé)任公司，新疆 伊犁 835706）

尼勒克縣瑞祥焦化有限責(zé)任公司針對(duì)洗配煤作業(yè)區(qū)粗煤泥存在重復(fù)分選問(wèn)題，進(jìn)行了煤泥重介分選工藝的技術(shù)改造[1-6]，并進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)。

1 工程概況

洗配煤作業(yè)區(qū)分選系統(tǒng)分級(jí)環(huán)節(jié)中采用“水力分級(jí)旋流器+0.5 mm 篩縫精煤泥弧形篩”對(duì)粗中煤泥進(jìn)行重選，其工藝及設(shè)備流程情況如圖1。

圖1 改造前粗中煤泥重選工藝及設(shè)備流程示意圖

原煤采用無(wú)壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選工藝進(jìn)行分選得精煤、中煤、矸石。精煤弧形篩篩下的精煤分流箱分流出來(lái)的部分含有介質(zhì)懸浮液和精煤泥的懸浮液等進(jìn)入水力分級(jí)旋流器進(jìn)行分級(jí)，水力分級(jí)旋流器分級(jí)溢流進(jìn)入浮選設(shè)備進(jìn)行分選，水力分級(jí)旋流器底流截粗后，經(jīng)脫水為精煤。分析可知，部分煤泥進(jìn)入到水力分級(jí)旋流器進(jìn)行分級(jí)，分級(jí)環(huán)節(jié)分選過(guò)程存在煤泥重復(fù)分選、浮選壓力大等問(wèn)題。

2 精中煤泥分選工藝的優(yōu)化改造

2.1 優(yōu)化改造方案

改造方案主要為：采用煤泥重介質(zhì)旋流器取代之前的水力分級(jí)旋流器；采用0.3 mm 細(xì)篩縫精煤泥弧形篩取代之前的0.5 mm 篩縫精煤泥弧形篩。改造后粗中煤泥重選工藝及設(shè)備流程如圖2。

圖2 改造后粗中煤泥重選工藝及設(shè)備流程示意圖

改造后，精煤弧形篩篩下的精煤分流箱分流出來(lái)的部分含有介質(zhì)懸浮液和精煤脫介分級(jí)篩前段篩下合格介質(zhì)懸浮液分流至煤泥合格介質(zhì)桶，經(jīng)煤泥合格介質(zhì)泵打入煤泥重介質(zhì)旋流器進(jìn)行分選，煤泥重介質(zhì)旋流器溢流經(jīng)磁選機(jī)脫磁后，由0.3 mm 細(xì)篩縫精煤泥弧形篩截粗后，經(jīng)過(guò)粗煤泥離心脫水機(jī)脫水為精煤，煤泥重介質(zhì)旋流器底流至中煤磁選機(jī)。

2.2 粗中煤泥分選系統(tǒng)入料性質(zhì)

改造后粗中煤泥分選系統(tǒng)入料均取自無(wú)壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器精煤段，進(jìn)行0.5～0.25 mm 和0.25～0.10 mm 粒級(jí)精煤段煤泥小浮沉試驗(yàn)，結(jié)果如下：

0.5～0.25 mm 粒級(jí)沉物累計(jì)總灰分9.98%，主要密度級(jí)＆lt;1.40 kg/L，產(chǎn)率76.53%。0.5～0.25 mm粒級(jí)已在重介質(zhì)旋流器中得到有效分選。從可選性曲線可知，當(dāng)精煤灰分8.36%時(shí)，精煤理論產(chǎn)率95.9%，理論分選密度1.608 kg/L，δ±0.1 含量（扣沉矸）為6.49%，易選。

0.25～0.1 mm 粒級(jí)沉物累計(jì)總灰分15.89%，主要密度級(jí)＆lt;1.49 kg/L，產(chǎn)率80.67%。0.25～0.1 mm粒級(jí)已在重介質(zhì)旋流器得到一定分選，但是總體分選效果不完全。從可選性曲線可知，當(dāng)精煤灰分10.29%時(shí)，理論精煤產(chǎn)率92.1%，理論分選密度1.889 kg/L，δ±0.1 含量（扣沉矸）為14.51%，中等可選。

3 改造前后工業(yè)性試驗(yàn)比較

3.1 改造前后工業(yè)試驗(yàn)分析

3.1.1 改造前水力分級(jí)旋流器工業(yè)性試驗(yàn)

改造前采用的水力分級(jí)旋流器組入料粒度及篩分產(chǎn)物組成、分配曲線數(shù)據(jù)顯示，水力分級(jí)旋流器數(shù)據(jù)檢驗(yàn)均方差為0.65，小于《煤用篩分設(shè)備工藝性能評(píng)定方法》（GB/T 15716-2005）規(guī)定的篩分設(shè)備均方差臨界值為3.0，此次水力分級(jí)旋流器工業(yè)性試驗(yàn)數(shù)據(jù)有效、可信。＆gt;0.500、0.500～0.250、0.250～0.125、0.125～0.075、0.075～0.045 各 粒 級(jí) 底流灰分均要比溢流灰分高，通過(guò)對(duì)水力分級(jí)旋流器底流與溢流的灰分差進(jìn)行分析歸納，確認(rèn)水力分級(jí) 旋 流 器 對(duì)＆gt;0.500、0.500～0.250、0.250～0.125、0.125～0.075、0.075～0.045 各粒級(jí)存在分選效果。水力分級(jí)旋流器指標(biāo)：分級(jí)粒度約為0.069 mm 時(shí)，可得到分級(jí)效率59.62%，粒度為0.147 mm，底流產(chǎn)率61.82%，灰分19.19%，溢流產(chǎn)率為38.13%，灰分34.69%。

3.1.2 改造后煤泥重介質(zhì)旋流器工業(yè)試驗(yàn)分析

改造后煤泥重介質(zhì)旋流器0.5～0.25 mm、0.25～0.10 mm 粒級(jí)分配率、分配曲線數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)檢驗(yàn)均方差分別為0.15、0.13，小于《煤用篩分設(shè)備工藝性能評(píng)定方法》（GB/T 15716-2005）規(guī)定的均方差臨界值為1.4，此次煤泥重介質(zhì)旋流器工業(yè)性試驗(yàn)數(shù)據(jù)有效、可信。0.5～0.25 mm、0.25～0.10 mm 粒級(jí)可能偏差分別為0.078 kg/L、0.092 kg/L，均小于0.1 kg/L。這表明0.5～0.25 mm、0.25～0.10 mm粒級(jí)在煤泥重介質(zhì)旋流器中有良好的分選精度，得到有效分選，分選下限已達(dá)到0.10 mm。0.5～0.25 mm、0.25～0.10 mm 粒級(jí)分選出精煤灰分分別為8.26%和10.25%，該部分粗精煤泥可不經(jīng)過(guò)浮選即可進(jìn)行精煤回收。

3.1.3 改造前后工業(yè)試驗(yàn)對(duì)比分析

對(duì)比于改造前，改造后煤泥重介質(zhì)旋流器系統(tǒng)的應(yīng)用有效降低了分選系統(tǒng)中0.5～0.25 mm、0.25～0.1 mm粒級(jí)產(chǎn)品灰分?jǐn)?shù)值，有效分選下限至0.1 mm，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)浮選作業(yè)壓力的大幅度減輕。

0.5～0.25 mm 粒級(jí)錯(cuò)配物計(jì)算數(shù)據(jù)及錯(cuò)配物曲線數(shù)據(jù)顯示，等誤密度1.559 kg/L 時(shí)總錯(cuò)配物量4.09%，分配密度1.613 kg/L 時(shí)總錯(cuò)配物量3.57%。0.25～0.10 mm 粒級(jí)錯(cuò)配物計(jì)算數(shù)據(jù)及錯(cuò)配物曲線數(shù)據(jù)顯示，等誤密度1.764 kg/L 時(shí)總錯(cuò)配物量3.99%，在分配密度1.859 kg/L 下總錯(cuò)配物量3.63%。

3.2 改造前后系統(tǒng)煤泥回收情況對(duì)比分析

3.2.1 改造后0.3 mm 細(xì)篩縫精煤泥弧形篩工藝效果

改造后可知0.3 mm 細(xì)篩縫精煤泥弧形篩入料粒度及篩分產(chǎn)物數(shù)據(jù)，0.3 mm 細(xì)篩縫精煤泥弧形篩分配曲線如圖3。0.3 mm 細(xì)篩縫精煤泥弧形篩的均方差為0.59，小于《煤用篩分設(shè)備工藝性能評(píng)定方法》（GB/T 15716-2005）規(guī)定當(dāng)入料為煤泥時(shí)均方差臨界值為4.0，此次0.3 mm 細(xì)篩縫精煤泥弧形篩工業(yè)性試驗(yàn)數(shù)據(jù)有效、可信。篩上物實(shí)際產(chǎn)率37.10%，篩上物灰分12.82%，篩下物實(shí)際產(chǎn)率62.90%，灰分為31.84%?；⌒魏Y分級(jí)粒度為0.232 mm。

圖3 0.3 mm 細(xì)篩縫精煤泥弧形篩分配曲線

從0.3 mm 細(xì)篩縫精煤泥弧形篩錯(cuò)配物含量及錯(cuò)配物曲線數(shù)據(jù)可知，弧形篩等誤粒度0.217 mm時(shí)總錯(cuò)配物含量9.3%，篩分效率79.77%；分級(jí)粒度0.232 mm 時(shí)總錯(cuò)配物含量8.9%，篩分效率81.31%。

3.2.2 改造前0.5 mm 篩縫精煤泥弧形篩工藝效果

改造前0.5 mm 篩縫精煤泥弧形篩入料粒度及篩分產(chǎn)物組成情況、分配曲線數(shù)據(jù)顯示，0.5 mm 篩縫精煤泥弧形篩的均方差為1.14，小于《煤用篩分設(shè)備工藝性能評(píng)定方法》（GB/T 15716-2005）規(guī)定當(dāng)入料為煤泥時(shí)均方差臨界值為4.0，此次0.5 mm篩縫精煤泥弧形篩工業(yè)性試驗(yàn)數(shù)據(jù)有效、可信。篩上物實(shí)際產(chǎn)率48.48%，篩上物灰分13.22%，篩下物實(shí)際產(chǎn)率51.52%，灰分為24.88%?；⌒魏Y分級(jí)粒度為0.256 mm。

從0.5 mm 篩縫精煤泥弧形篩錯(cuò)配物含量及錯(cuò)配物曲線可知，弧形篩等誤粒度0.275 mm 時(shí)總錯(cuò)配物含量27.1%，篩分效率46.41%；在分級(jí)粒度為0.256 mm 時(shí)總錯(cuò)配物含量25.7%，篩分效率48.47%。

3.2.3 改造前后工藝效果對(duì)比分析

對(duì)比于改造前，系統(tǒng)采用0.3 mm 細(xì)篩縫精煤泥弧形篩工藝改造后，各粒級(jí)分配率都有不同程度的提高，篩上物可直接進(jìn)入精煤粗煤泥離心脫水機(jī)回收精煤，有效提高了精煤產(chǎn)率。對(duì)比于改造前，0.3 mm 細(xì)篩縫精煤泥弧形篩工藝改造后，篩分效率提高幅度達(dá)30%左右，分級(jí)效果大幅度提高。

3.2.4 改造后分級(jí)回收效果分析

洗配煤作業(yè)區(qū)分選系統(tǒng)分級(jí)環(huán)節(jié)中采用“煤泥重介質(zhì)旋流器+0.3 mm 細(xì)篩縫精煤泥弧形篩”工藝改造后，粗精煤泥分級(jí)回收系統(tǒng)數(shù)質(zhì)量流程如圖4。

圖4 分選系統(tǒng)粗精煤泥分級(jí)回收系統(tǒng)數(shù)質(zhì)量流程圖

從圖4 數(shù)據(jù)顯示：分選系統(tǒng)粗精煤泥回收率為37.21 %，灰分為11.38%，對(duì)比改造前粗精煤泥回收率從30.09%提高至37.21 %，增幅達(dá)到7.12%；對(duì)比改造前進(jìn)入浮選的入料量減少量為7.12%。

4 結(jié)論

新疆尼勒克縣種蜂場(chǎng)瑞祥焦化公司洗配煤作業(yè)區(qū)分選系統(tǒng)進(jìn)行了“煤泥重介質(zhì)旋流器+0.3 mm 細(xì)篩縫精煤泥弧形篩”工藝改造，有效提高了洗配煤作業(yè)區(qū)的分選效益，改造后，分選系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、保養(yǎng)費(fèi)用降低40.5%，節(jié)能降耗效果顯著。