永錦選煤廠浮選精煤脫水技術優化實踐

孫 濤，楊學民，信延才

(河南永錦選煤有限公司， 河南 禹州 461670)

永錦選煤廠浮選精煤脫水技術優化實踐

孫 濤，楊學民，信延才

(河南永錦選煤有限公司， 河南 禹州 461670)

為降低浮選精煤水分，永錦選煤廠將臥式沉降過濾式離心機、快開式壓濾機聯合脫水工藝改為快開式壓濾機脫水工藝，并優化快開式壓濾機的工況，同時將刮板運輸機更換成帶式輸送機。脫水技術優化后，浮選精煤水分由原來的25.50%降至20.30%，綜合精煤水分由21.50%降至18.20%，脫水效果得到改善，滿足實際生產需求。

浮選精煤；水分；脫水工藝

河南永錦選煤有限公司選煤廠(以下簡稱“永錦選煤廠”)是一座設計能力為1.20 Mt/a的礦區型選煤廠，原煤采用不脫泥方式入選，洗選工藝為無壓三產品重介質旋流器分選、煤泥重介質旋流器分選、噴射式浮選機浮選的聯合工藝。入選原煤主要來源于永錦選煤有限公司云蓋山一礦、二礦，主要產品包括精煤、中煤、煤泥，精煤主要作為冶金配焦使用，中煤、煤泥供附近電廠發電，或者作為地方民用燃料。

由于該選煤廠入選原煤粒度較細，煤泥含量大，原生煤泥量在35%以上，而優質煤主要賦存在細粒中。目前，浮選精煤量占總精煤量的75%以上，浮選精煤粒度較細，水分在26%左右，致使總精煤水分超出客戶要求；加之近年煉焦煤市場需求持續低迷，各用戶對精煤產品質量尤其是水分含量要求不斷提高，導致精煤銷售十分困難。降低浮選精煤水分，確?？偩嘿|量滿足客戶要求成為永錦選煤廠亟需解決的問題。

1 生產現狀

永錦選煤廠原生煤泥中<0.045 mm粒級產率為38.99%(表1)，細粒級含量較高，脫水效果較差。浮選精煤原來采用兩段脫水工藝脫水，即先由沉降過濾式離心脫水機脫水，脫水后的精煤水分在20%～22%之間；離心液和濾液一起再由快開式壓濾機脫水，濾餅水分在26%～27%之間。對沉降過濾式離心脫水機來說，入料粒度組成對脫水效果影響極大，特別是<0.045 mm粒級的產率。當<0.045 mm粒級的產率<20%時，對產品水分影響不明顯；當<0.045 mm粒級的產率>20%時，產品水分上升很快，離心液中固體含量急劇增加。根據生產經驗，當<0.045 mm粒級的產率超過40%時，沉降過濾式離心脫水機脫水效果很差，產品水分無法控制在要求的范圍內[1-2]。另外，離心液和濾液中的固體顆粒粒度越細，對快開式壓濾機的脫水效果影響越大，設備脫水效果越差[3]。

表1 原煤小篩分試驗結果

永錦選煤廠入選原煤的粒度組成如表2所示。由表2可知：隨著粒度的減小，各粒級灰分降低，<0.5 mm粒級灰分較低，說明原煤易碎[4]。原生煤泥產率為35.64%，加上次生煤泥和浮沉煤泥，總煤泥量應在50%以上，煤泥含量很高。由此來看，該選煤廠浮選精煤含量較多，占總精煤量的75%以上[5]。

表2 原煤大篩分試驗結果

2 解決方案

2.1 優化浮選精煤脫水工藝

根據浮選精煤粒度組成特點，考慮到脫水設備的應用情況，2013年對浮選精煤脫水工藝進行優化，將兩段脫水工藝改為一段脫水工藝，即浮選精煤全部直接進入快開式壓濾機脫水，從而使壓濾機入料中的粗顆粒增多，粒度組成得到改善[6-8]。

2.2 更換配套脫水設備

(1)選用新型快開式壓濾機。該選煤廠選用兩臺HMZG430/1500×2000-U型快開式壓濾機，其過濾面積為430 m2，濾餅厚度在35～40 mm之間。與原有的兩臺壓濾機相比，新型快開式壓濾機過濾面積更大，濾餅更薄。過濾面積越大，濾餅越薄，說明設備脫水效果越好。

(2)更換刮板輸送機。浮選精煤壓濾機的濾餅原采用刮板輸送機運輸轉載，設備運行穩定，維護量較少。實際生產中發現，在壓濾機壓榨吹風過程中，大量水汽經下料溜槽進入刮板輸送機，并在其內部聚集，而刮板輸送機內部的鏈條及殘存的煤泥使這部分水難以排出，導致最終精煤水分增加。為此，將刮板輸送機改為帶式輸送機，之后吹風產生的水順著膠帶流出，再加上卸料前的膠帶反轉，可使這部分水被帶至機尾排除，最終解決了因吹風產生的水引起濾餅水分過高的問題[9]。

2.3 優化快開式壓濾機工況

(1)優化入料方式。通過現場觀察和理論分析，該選煤廠探索出一種新的快開式壓濾機入料方式。該壓濾機原采用一次入料完成即開始壓榨吹風的入料方式，根據實際情況，將其改為一次入料完成先進行預先壓榨再二次給料，二次入料完成后再開始壓榨、吹風，壓榨、吹風各循環三次。

壓濾機的壓榨過程就是膈膜板在高壓風的作用下向兩側膨脹，壓縮濾腔內濾餅并使其中水排出的過程。一次入料完成即開始壓榨，在將濾餅內的大量水排出的同時，也使濾餅厚度減小，進而使其兩側產生細微間隙，而高壓風直接通過間隙由濾液嘴排出，導致設備脫水效果不好。二次入料可將這些間隙重新填滿，進而保持濾腔內的濾餅飽滿，使后續的壓榨吹風脫水效果更明顯。

(2)優化吹風回料。原來壓濾機吹風過程中回料閥處于常開狀態，大量高壓風直接通過回料管進入入料桶，不但導致大量高壓風白白流失，而且高壓風引起的反吹風使浮選精礦桶經常產生溢流。為此，吹風前將回料閥預先打開10 s，將入料管內的殘余物料吹回入料桶，再關閉回料閥繼續吹風。這樣就能保證大量高壓風通過濾餅，并帶走其中的賦存水，起到良好的脫水效果。

3 優化效果

以云蓋山一礦的原煤為研究對象，觀察不同工況下的壓濾精煤水分[10]。壓濾機不同工況下的壓濾效果如表3所示。由表3可知：通過不斷優化壓濾機的工況，在保證脫水效果的同時，最大化地提高了設備利用率。在壓榨時間為40 s、吹風時間為30 s、壓榨-吹風循環三次的工況下，壓濾精煤水分在20.30%～20.50%之間，綜合精煤水分在18.10%～18.20%之間，達到預期效果。

表3 壓濾機不同工況下的壓濾效果

脫水技術優化前后的精煤產品水分對比結果如表4所示。

表4 脫水技術優化前后的精煤產品水分對比結果

由表4可知，脫水技術優化后，綜合精煤水分下降3.30個百分點，脫水效果顯著提高。這樣不但提高了精煤產品質量，減少了因煤質問題產生的糾紛，而且增加了精煤銷售量，每年可多銷售精煤24萬t，利潤增加約500萬。

4 結語

永錦選煤廠通過優化浮選精煤脫水工藝和快開式壓濾機工況，更換相關脫水設備和運輸設備，使壓濾機脫水效果得到明顯改善，綜合精煤水分得以下降，完全滿足實際生產要求。眾多因素對浮選精煤水分都有影響，包括煤質因素、工藝因素、設備因素等，在調整浮選精煤水分時要根據實際情況，主要從這三方面著手。永錦選煤廠降低浮選精煤水分的實踐，對于其他選煤廠的實際生產有一定借鑒意義。

[1] 陳建啟. 微細粒煤過濾脫水機理實驗研究[D]. 徐州：中國礦業大學，1999.

[2] 謝廣元. 選礦學[M]. 徐州：中國礦業大學出版社，2001.

[3] 匡亞莉. 選煤工藝設計與管理[M]. 徐州：中國礦業大學出版社，2006.

[4] 吳大為.浮游選煤技術[M]. 徐州：中國礦業大學出版社，2004.

[5] 陳建中，沈麗娟，趙躍民.選礦機械[M]. 徐州：中國礦業大學出版社，2012.

[6] 肖 魏. 降低精煤水分的探討[J].科技風，2009(24).

[7] 張晉霞. 影響細粒浮選精煤離心脫水效果的因素[J].選煤技術，2009(1).

[8] 戴少康. 選煤工藝設計的思路與方法[M].北京：煤炭工作出版社，2003.

[9] 吳式瑜，岳勝云. 選煤基本知識[M].北京：煤炭工業出版社，2003.

[10] 謝廣元，馬喜君，歐澤深，等.新型精煤壓濾機與脫水工藝的研究[J].選煤技術，1999(6).

Improvement in flotation concentrate dewatering technology in Yongjin coal preparation plant

SUN Tao, YANG Xue-min, XIN Yan-cai

(Henan Yongjin Coal Preparation Co., Ltd., Yuzhou, Henan 461670, China)

in order to reduce the moisture of flotation concentrate in Yongjin coal preparation plant, dewatering process by horizontal screen bowl centrifuge & quick-open filter press is replaced by only quick-open filter press with optimized working conditions, while scraper conveyor is altered by belt conveyor. After technological improvement, the moisture of flotation concentrate is decreased to 20.30% from 25.50%, and then the moisture of clean coal products is dropped to 18.20% from 21.50%, which satisfies production.

flotation concentrate; moisture; dewatering process

TD94

A

1001-3571(2015)04-0045-03

2015-04-12

10.16447/j.cnki.cpt.2015.04.012

孫 濤(1988—)，男，河南省永城市人，助理工程師，從事選煤技術管理工作。

E-mail: 18003740721@126.com Tel：18003740721