關于脫泥跳汰工藝在顯德汪礦選煤廠的應用

摘要：介紹了選煤廠的煤源概況，選煤廠原有系統工藝及新系統建設的必要性；重點敘述了新系統脫泥跳汰工藝的制定和在調試過程中出現的問題及解決辦法，說明跳汰工藝選前脫泥很有推廣前景。

關鍵詞：選煤廠 脫泥 跳汰 調試 應用

1 選煤廠概況

顯德汪礦選煤廠位于河北省沙河縣顯德汪鄉境內，處理能力達到120萬t/a，屬礦井型選煤廠，主要入洗本礦原煤。顯德汪礦主采煤層為1號、2號和9號煤層。1、2號煤層分別采用走向長壁單一煤層及傾斜分層下行自然垮落采煤方法。目前主要開采2號煤和9號煤，2號煤具有高灰、低硫、可磨性好和中等可選等特性，煤的牌號為無煙煤和貧煤，經洗選加工后，可作為電廠動力用煤和高爐噴吹用煤。已有選煤廠選煤工藝為塊煤排矸，末煤直接銷售。隨著市場需求的變化，削弱了產品的市場競爭能力，造成煤炭產品銷售的困難。另外一個主要原因在于煤質的變差，導致原有末煤不能直接作為電煤銷售。因此，為了企業的生存和發展，為了進一步提高企業經濟效益，顯德汪礦確定實現原煤全部入洗，提高產品質量，調整產品結構，滿足市場需求。

2 選煤工藝的制定

2.1選前脫泥的必要性

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結合現場情況，新增系統主要入洗末煤。根據2號煤質資料（見表1）可知，原生煤泥含量為21.88%，次生煤泥量如按9%選取，-1mm含量46.24%。選前是否需要脫泥，主要取決于分選懸浮液變流特性和穩定性雙重要求。生產經驗表明，隨著粉煤含量的增加，其他各粒級分選將降低。據試驗（如圖1）所示，物料分選的可能偏差隨著粉煤含量的增加而增大。下面就重介和跳汰兩種工藝比較脫泥的優缺點。

2.1.1 重介選。根據《選煤工藝設計實用技術手冊》提供的懸浮液中固相的煤泥含量最大允許值（如表2），隨著分選比重的增加，煤泥含量允許值越低。由于本系統入洗兩種原煤（2#、9#），生產出高爐噴吹煤和電煤，導致精煤分選比重變化較大，在洗電煤時，分選比重較高，如不脫泥，懸浮液中固體體積濃縮較高，嚴重影響分選效果。

選前脫泥的優點：分選精度高，效率高。由于入料中非磁性物（煤泥）含量少，故脫介效果好。缺點：工藝環節增多，工藝布置相對復雜，生產成本增加；脫泥使重介選的分選下限低的優勢不能體現。

2.1.2 跳汰選。根據跳汰工藝對脫泥與不脫泥進行主要設備選型比對如下表：

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從對比表可以看出，經過選前脫泥后，跳汰機面積減小了41%，低壓風消耗減小了29%，循環水減少了29%，隨著礦漿量降低，浮選裝機容量減小30%。脫泥后，采用了粗煤泥分選機分選粗煤泥，提高了精煤回收率，提高了企業的經濟效益。

選前脫泥優點：粗細分開，分選密度分別控制，分選精度明顯提高；電耗及生產成本降低。缺點：工藝較復雜，建設投資相對較高。

經過綜合比對，設計采用選前脫泥工藝。

2.2 選煤方法的確定 “選煤方法應根據原煤性質（如

粒度組成、密度組成、可選性、可浮性、硫分構成及其賦存特性、矸石巖性）產品要求、分選效率、銷售收入、生產成本、基建投資等相關因素，經過技術經濟綜合比較后確定。”結合本廠實際，通過對各種方案進行比選，計算，綜合考慮采用跳汰選。最終工藝為脫泥跳汰+粗煤泥分選+浮選+濃縮壓濾聯合工藝。

3 在調試期間出現的問題及解決辦法

3.1 跳汰分選效果不理想 在保證原煤入料穩定的情況下，跳汰中矸帶煤較為嚴重。當精煤產品的灰分穩定在14%以下時，矸石帶煤超過6%，中煤帶煤基本在10%-20%之間，高時達30%。通過對現場進行分析，解決方案如下：①安裝人工床層；②在跳汰機一段加裝四道高40mm擋板后；③調整溢流堰；④將風閥周期改為多頻以改善跳汰機的分選效果。通過以上措施，中矸帶煤量得到有效控制，達到設計預期效果，矸石帶煤量低于4%，中煤帶煤量低于10%。

3.2 分級旋流器效果不理想 原煤經過1mm脫泥后，篩上進入跳汰分選系統，篩下水進入煤泥桶，由泵輸送至分級旋流器，旋流器溢流進入浮選系統，底流進入粗煤泥分選系統。旋流器入料要來自脫泥篩篩下水、跳汰精煤脫水篩篩下水、CSS弧形篩篩下水（指粗煤泥分選機溢流的預脫水弧形篩的篩下水，以下簡稱CSS弧形篩篩下水）和離心液（CSS弧形篩篩下水和離心液主要考慮直接進入浮選，但考慮由于離心機可能跑粗，設計了進入旋流器的旁路）。試運行時，旋流器分級效果還可行，發現離心機跑粗后，采用旁路，將CSS弧形篩篩下水和離心液（即濾液桶入料）打入旋流器分級后，發現旋流器入料中細泥含量明顯增多，在高時，-0.28mm含量達到83.25%，導致旋流器底流中細泥含量（-0.28mm）超過了60%，嚴重影響了粗煤泥分選機的分選效果。

經分析，提出以下解決方案：方案一：更換分級旋流器。由于實際煤泥量較大，導致原有旋流器無法滿足分級要求，可考慮根據實際測得煤泥數據，定制分級旋流器，解決旋流器底流中細煤泥含量過多的問題。但是，由于本廠入洗兩種煤，煤質不穩定，也會給旋流器的分級效果帶來影響。方案二：解開“細泥小循環”。通過對旋流器入料中的各個源頭進行實測比對，發現細煤泥主要來自CSS弧形篩篩下水，相當于產生了“煤泥桶-旋流器-CSS-CSS弧形篩-煤泥桶”的一個小循環。因此，考慮將離心機濾液與CSS弧形篩篩下水分開，CSS弧形篩篩下水直接進入浮選，離心機濾液進入旋流器。方案三：粗煤泥分級脫泥采用新型ISB振網弧形篩。通過分析，導致原設計出現這種現象，其表面現象是由于離心機跑粗導致，其根源是分級脫泥設備不能達到理想效果。因此，可考慮更換旋流器為振網弧形篩，以保證入浮粒度。

4 結束語

隨著現代機采程度的提高，原煤中粉煤比例越來越高，大量煤泥的進入給選煤廠帶來很大的挑戰。一個選煤廠設計運行成敗的關鍵主要看煤泥水系統的順暢與否。脫泥跳汰工藝通過在顯德汪選煤廠的實際應用，既解決了煤泥量大的問題，又提高了跳汰機的分選效果，為跳汰工藝的發展注入了新的活力，為推行脫泥跳汰工藝提供了典范。

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作者簡介：李中林（1963-），男，河北人，1987年畢業于中國礦業大學選煤專業，高級工程師，從事選煤工藝設計工作。