新鄭精煤公司入選構造煤泥化試驗研究

蔣淑玲

（鄭煤集團新鄭精煤有限責任公司，河南省鄭州市，451184）

新鄭精煤公司入選構造煤泥化試驗研究

蔣淑玲

（鄭煤集團新鄭精煤有限責任公司，河南省鄭州市，451184）

新鄭精煤公司對入選構造煤進行了轉筒泥化試驗，對不同泥化時間下煤泥的粒級分布、灰分分布和煤泥產生機理進行了分析研究，發現煤泥的形成不是由于水的浸泡作用導致的，而是由于攪拌作用導致的，用事實依據否定了鄭州礦區構造煤遇水即泥化的錯誤結論。

構造煤 泥化試驗 選煤

新鄭精煤公司是一座設計入洗量為300萬t/a的大型選煤廠，采用0.75 mm預先脫泥＋無壓三產品重介旋流器＋粗煤泥TBS分選＋細煤泥浮選＋尾煤壓濾的聯合洗選工藝。入選原煤為鄭州礦區構造煤，是原生結構煤在構造應力作用下發生脆性變形和韌性變形所形成的，煤體以粉片狀為主，少量呈粒狀和鱗片狀，光澤暗淡、無層理、強度低、手試松軟，可捻成星片狀或粉末狀，磨擦鏡面上可見大量的擦痕，具有揉皺現象。煤的原生結構和構造已遭到嚴重破壞，煤體中偶夾粉煤壓固而成的塊煤，強度很低，指壓易碎，屬全層構造煤，其特點是－6 mm粒級的含量大于70%，－0.5 mm粒級的含量超過30%；浮沉煤泥的含量超過10%，總的煤泥量超過50%。由于泥化現象嚴重，這種煤一直被業界稱為不能濕法洗選的煤。本文研究了鄭州礦區構造煤泥化現象和煤泥產生的機理，為新鄭精煤公司入選構造煤提供了生產管理依據，用事實依據否定了鄭州礦區構造煤遇水即泥化的錯誤結論。

1 入洗原煤篩分試驗

參照GB/T477－1998《煤炭篩分試驗方法》對新鄭精煤公司入選原煤樣進行了篩分試驗，其結果見表1。

表1 新鄭精煤公司入選原煤樣篩分試驗報告

由表1可知，粒度為－0.5 mm屬主導粒級，產率占全樣的38.89%，其次是粒度為＋13 mm粒級，產率占全樣的17.15%。煤樣總灰分較高，為32.53%，且各粒級灰分相差較大，隨著粒度的減小，各粒級的灰分逐漸降低，仍不能滿足客戶灰分小于11%的要求，需要進行分選。

2 轉筒泥化試驗

為了獲得煤樣在不同浸泡時間和攪動情況下的粉碎作用，分別進行了5 min、10 min、15 min、20 min和30 min的轉筒試驗。試驗條件選取＋0.5 mm的煤樣25 kg和水100 kg（實際礦井水），翻轉速度為20 r/min。轉筒試驗后分別對煤樣進行了全級篩分（大篩分和小篩分）試驗，轉筒泥化試驗結果見表2。

試驗條件所設定的時間為轉筒達到額定轉速20 r/min期間所運行的時間。試驗中轉筒試驗裝置采用變頻調速裝置驅動，啟動加速過程時間和停止時間各需要1 min，其間旋轉11圈。

表2 轉筒泥化試驗結果

根據以上試驗結果繪制的不同時間泥化后全級粒度分布和新生煤泥粒度分布曲線見圖1和圖2。不同時間泥化后全粒級灰分分布和煤泥灰分分布曲線分別見圖3和圖4。

圖1 不同時間泥化后全級粒度分布

從圖1～圖4中的曲線可以看出，經過不同時間的泥化作用后，各粒級的含量分布和灰分分布基本相似，大致粒度組成與原料煤相近。

＋0.5 mm原料煤中粒度越小的粒級粉碎作用越強，0.5～3 mm粒級的粉碎作用最為明顯。結合新鄭精煤公司入選原煤樣篩分試驗結果表1可知，其主要原因是原煤中凈煤主要分布在細粒級，尤其以0.5～3 mm為最，而正是這種凈煤粉碎的結果導致了最后的粒度組成情況，所產生的－0.5 mm煤泥灰分明顯低于＋0.5 mm，各粒級灰分也充分證明了這一點。

圖2 不同時間泥化后新生煤泥粒度分布

將各種條件下產生的－0.5 mm煤泥總量進行比較時不難看出，隨著翻轉時間及次數的增加，－0.5 mm煤泥產量呈線性增加，但該擬合直線的起點較高，說明該煤樣即使在較小的攪動下都會產生大量的－0.5 mm煤泥。泥化時間與－0.5 mm煤泥產率關系見圖5。

圖5 泥化時間與－0.5 mm煤泥產率關系

3 煤泥產生機理分析

為了進一步了解－0.5 mm煤泥的產生是由水的浸泡作用導致還是攪拌作用（機械粉碎作用）導致的，將煤樣預先用礦井水進行了12 h的靜態浸泡，再進行20 min的轉筒泥化試驗，泥化結果篩分試驗結果見表3。

表3 泥化結果篩分試驗表

浸泡作用對全級粒度組成和對煤泥粒度組成的影響見圖6和圖7。

如圖6和圖7所示，12 h的浸泡作用不僅沒有改變全粒級的總體粒度分布， 甚至連所產生的－0.5 mm煤泥的粒度組成都一樣，因此可以得出該煤種是不易泥化煤，只是其中的凈煤部分特別易碎，煤泥的形成不是由于水的浸泡作用導致的而是攪拌作用導致的。

4 結論

（1）經過不同時間的泥化作用后，各粒級的含量分布和灰分分布基本相似，大致粒度組成與原料煤相近。0.5～3 mm粒級的粉碎作用最為明顯，其主要原因是原煤中易碎凈煤主要分布在細粒級。

（2）隨著翻轉時間和次數的增加，－0.5 mm煤泥產率呈線性增加。由于構造煤易碎的特點，即使在較小的攪動下都會產生大量的－0.5 mm煤泥。

（3）煤泥的形成不是由于水的浸泡作用導致的而是攪拌作用導致的，用試驗依據推翻了鄭州礦區構造煤遇水即泥化的錯誤結論，同時新鄭精煤公司的成功投產運行也徹底打破了鄭州礦區構造煤由于泥化嚴重而不能濕法洗選的定論。

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［4］ 劉明，廖祥國，龐宇飛等.田莊選煤廠原煤泥化情況下的浮選實踐［J］.選煤技術，2009（1）

Study on sliming experiment of tectonic coal separation in Xinzheng Clean Coal Company

Jiang Shuling
（Zhengzhou Coal Industry（Group）Co，Ltd.Xinzheng Clean Coal Company，Zhengzhou，Henan 451184，China）

The rotating cylinder sliming experiment was carried out on tectonic coal of Xinzheng Clean Coal Company.Particle distribution of coal slime，ash distribution and slime generation principle with different degradation time have been analyzed.The results showed that the formation of coal slime was not due to the effects of water immersion，but because of agitation caused，which denied the incorrect conclusion of tectonic coal of Zhengzhou mine area degradation in water in accordance with the facts.

tectonic coal，sliming experiment，coal preparation

TD946.2

A

蔣淑玲（1975－），女，安徽淮北人，大學本科，工程師，現為新鄭精煤公司安全技術科科長，主要從事安全生產技術管理工作。

（責任編輯 王雅琴）