超高壓壓濾機在渦北選煤廠的試驗研究

陳沉 謝保岡 趙玉龍 呂斌

摘要：選煤廠在生產過程中常產生浮選精煤礦漿和壓濾尾煤礦漿。前者采用加壓過濾機實現固液分離，后者則采用壓濾機。尾煤礦漿經壓濾機處理后，液體在廠內回收利用，固體煤泥作為副產品銷售。渦北選煤廠采用KZG-650型高效快開隔膜壓濾機進行尾煤礦漿處理，取得了較好的效果。近年來，由于煤炭市場的變化和環保工作的要求，降低煤泥水分勢在必行。本文介紹了超高壓壓濾機在渦北選煤廠的試驗效果，為選煤廠降低煤泥水分、提高發熱量提供一定的借鑒。

關鍵詞：超高壓壓濾機;降水;發熱量

1、概述

洗水閉路循環及煤泥廠內回收一直是選煤廠正常生產和環保的基本要求[1-2]，通過高效壓濾機實現固液分離是滿足這一要求的有效途徑[3-4]。渦北選煤廠自投產以來采用KZG-650型高效快開隔膜壓濾機進行尾煤煤泥水處理，取得了較好的效果[5]，但也存在煤泥水分偏高、發熱量偏低的問題。本試驗以淮北礦業集團渦北選煤廠浮選精煤礦漿和壓濾尾煤礦漿作為研究對象，通過超高壓壓濾機試驗探索降低煤泥水分、提高發熱量的途徑。

2、渦北選煤廠煤泥水處理現狀分析

淮北礦業集團渦北選煤廠一期于 2012 年底建成投產，現年生產能力 6. 00 Mt。主要入洗焦煤和肥煤，其煤泥水系統流程如下圖1。

渦北選煤廠煤泥水系統存在以下特點：

1）尾煤煤泥水的主要成分是浮選尾礦和原生煤泥濃縮機的溢流，壓濾機入料采用底流大排的方式，入料濃度在500g/L以上，其入料組成見表1;

2）采用GPJ-120型加壓過濾機處理浮選精煤礦漿;采用KZG-650型高效快開隔膜壓濾機處理壓濾尾煤礦漿，單臺過濾面積650平方米，單臺濾餅重量15-20噸，水分20%-22%。

3）為防止煤泥粘連濾板、中心孔堵塞、濾板掉斜等突發狀況的出現，需由專人操作壓濾機。

3、超高壓壓濾機的試驗研究

3.1 超高壓壓濾機簡述

本次試驗采用1600型超高壓隔膜壓濾機，過濾面積60平方米，壓榨壓力30-70公斤，最高可達100公斤。依靠較高的壓榨壓力可進一步降低濾餅的水分。

3.2 具體試驗方案

本次試驗共分兩組進行，第一組試驗對象為浮選精煤礦漿，從正常生產中的加壓過濾機入料管采取。保證其他試驗條件不變的情況下測試壓榨壓力對精煤濾餅水分的影響。試驗結果見表2

第二組試驗對象為壓濾尾煤礦漿，從正常生產中的壓濾機入料管采取。保證其他試驗條件不變的情況下測試壓榨壓力對尾煤濾餅水分的影響。試驗結果見表3

正常生產時，采用加壓過濾機處理浮選精煤礦漿、采用普通壓濾機處理壓濾尾煤礦漿時濾餅水分見表4。

4、現場試驗效果分析

4.1 現場應用效果

（一）、本型號的壓濾機對于焦煤浮選精煤的處理效果一般，水分可以降低1.3-3.5個百分點;而對于肥煤浮選精煤的處理效果較差，最多只能降低2.2個百分點，甚至出現不降反升的現象。

（二）、對于尾煤壓濾機入料，本型號的壓濾機處理效果較好，較現用尾煤壓濾機濾餅水分有較大幅度的下降。焦煤可以降低4.6-5.4個百分點，肥煤可以降低5.2-6.3個百分點。

（三）、當壓榨壓力在30Kg時，濾餅內大部分水分被壓出;當壓榨壓力超過50Kg時，濾餅水分下降幅度減小，相比30Kg時無明顯改善但安全風險增大，且設備安全風險增大、資金投入增加較多。

（四）、壓濾煤泥在灰分相等的前提下，每降低1%的含水量，可提高約15焦耳的發熱量。以渦北選煤廠煤泥平均發熱量2480焦耳計，降水后的煤泥發熱量可達2550焦耳。

4.2經濟效益分析

以渦北選煤廠中煤平均發熱量3400焦耳，降水后的煤泥發熱量2550焦耳計，按照中煤與煤泥2比1的配比量混合，混合物的發熱量為3117焦耳。

按照渦北選煤廠年入洗原煤600萬噸，中煤產率7%、中煤價格280元/噸、煤泥價格220元/噸計，年生產中煤42萬噸，可配比煤泥21萬噸，可增加效益1260萬元。

4.3 社會效益分析

煤泥經降水后可提高燃燒效率并減少無效運輸，提高了企業形象，具有較好的社會效益。

5.結論

通過本試驗可知，超高壓壓濾機可有效降低尾煤煤泥的水分，對浮選精煤的降水效果略差。通過降低尾煤煤泥水分可以提高產品競爭力，提高企業經濟效益，具有明顯的經濟和社會效益。

參考文獻

[1]李正明， 吳式瑜， 張賢賢，等. GB/T 35051—2018《選煤廠洗水閉路循環等級》標準的宣貫說明[J]. 選煤技術， 2019.

[2]何建斌， 潘月軍. 布爾臺選煤廠煤泥水處理系統藥劑復配試驗[J]. 潔凈煤技術， 2020（S01）：4.

[3]楊浩. 選煤廠智能壓濾系統研究[J]. 自動化應用， 2020（8）：3.

[4]吳曉娜， 王常勝. 漳村煤礦選煤廠煤泥水處理系統的優化改造[J]. 煤炭加工與綜合利用， 2020（6）：3.

[5]趙玉龍. 渦北選煤廠洗水凈化的試驗研究[J]. 中國科技博覽， 2016（3）：1.