正通選煤廠降低壓濾煤泥中粗煤泥含量的探索與實踐

解 斌

(淄博礦業集團 山東博選礦物資源技術開發有限公司 正通選煤廠，陜西 長武 713600)

1 概 述

正通選煤廠為礦井型動力煤選煤廠，采用塊煤重介淺槽分選機分選、末煤兩段重介質旋流器主再洗分選、粗煤泥水力分級旋流器+TBS粗煤泥分選+離心脫水回收、細煤泥濃縮壓濾的聯合工藝，煤的可選性主要為易選煤和中等可選。

正通選煤廠的煤泥回收工藝流程見圖1。由圖1可知，原煤脫泥篩篩下煤泥水、煤泥離心機離心液、煤泥高頻篩篩下水匯集于煤泥水桶，再由煤泥水泵打入水力分級旋流器中進行分級，細顆粒的溢流進入濃縮池沉降濃縮后打入壓濾機；粗顆粒的底流進入TBS分選，TBS溢流由弧形篩脫泥、初步脫水，再經煤泥離心機脫水后摻入末精煤產品，TBS底流由篩機脫水后摻入矸石。分級旋流器的底流也可以不經過TBS直接進入弧形篩，弧形篩篩下水進入濃縮池，離心液返回煤泥桶。

圖1 煤泥回收工藝流程

2 煤泥回收系統現狀及存在的問題

2.1 工藝現狀

從煤泥回收工藝上分析，壓濾煤泥主要來源由水力分級旋流器溢流、煤泥弧形篩篩下水組成。控制好這兩部分中粗煤泥含量，就可以有效降低壓濾煤泥中粗煤泥的含量。

對壓濾煤泥、水力分級旋流器、煤泥弧形篩篩下水進行粒度分析，結果如表1、表2、表3所示。

表1 壓濾煤泥粒度分析

表2 水力分級旋流器粒度分析

表3 煤泥弧形篩篩下水粒度分析

從試驗結果來看：壓濾煤泥中大于0.25 mm的粗煤泥含量為23.31%，水力分級旋流器溢流中大于0.25 mm的粗煤泥含量為24.16%，煤泥弧形篩篩下水中大于0.25 mm的粗煤泥含量為19.87%，均表明粗煤泥系統存在“跑粗”現象。

2.2 設備現狀

選煤廠使用的煤泥弧形篩篩面尺寸為2100mm×1200mm、篩縫間隙為0.35 mm。煤泥弧形篩長時間運行會出現篩縫磨損大、透篩效果差的情況。因此，為避免影響弧形篩篩分效果，必須及時翻轉或更換新篩面。但翻轉或更換過新弧形篩初期后，物料容易在篩面堆積，一方面影響離心機的入料連續性；另一方面會出現物料瞬時脫落大量進入離心機，造成離心機入料不穩定，影響離心機的脫水效果。

煤泥離心機型號為WLH1000，篩籃篩縫為0.35 mm，刮刀與篩籃的間隙為0.3～0.5 mm。當離心機使用一段時間后，篩籃篩條和刮刀就會磨損，篩縫間隙變大，篩條也極易發生斷裂，這時粗顆粒就會進入到離心液中。雖然離心液進入到煤泥桶中，但是會提高煤泥桶的出料濃度，濃度過高，會影響分級旋流器的分選效果。

水力分級旋流器型號為FX710，工作壓力為0.12～0.15 MPa。正通選煤廠采用2組水力分級旋流器，每組3臺水力分級旋流器，每組對應1個煤泥桶。在生產中發現，分級旋流器入料濃度變化較大，存在濃度過高的現象。就生產實踐而言，隨著入料濃度的增加，入料礦漿的密度和粘度也在增加，不但溢流粒度變粗，而且底流中細粒級物料含量增加，從而導致分級效率下降。同時，分級旋流器的壓力表安裝位置不合理，不能真實地反映出分級旋流器的實際入料壓力，不能很好地指導壓力控制，影響分級效果。

脫泥篩篩板為2 mm，篩下煤泥粒度較大，煤泥量多。特別是入洗煤質變差時，煤泥量過多，加重煤泥回收處理系統負擔。

煤泥桶液位計不準，桶位較低時，存在“喝空”現象，造成分級旋流器斷續運行，運行工況不佳。

2.3 管理現狀

生產過程中，設備多少存在“跑冒滴漏”的現象。跑出的煤，通過人工清理到系統內，但是一些細顆粒物就需要用水沖洗，打掃衛生的水進入到集中水池中，集中水池中的煤泥水可以進入到煤泥水系統中。這部分帶入的粗顆粒，也是影響“跑粗”的因素。

對系統設備的維護不到位，例如篩板篩縫的變大、分級旋流器的底流口磨損等，都會影響細煤泥中粗煤泥的含量。

3 采取的措施

3.1 對水力分級旋流器的改造

(1)一般情況下，對于低濃度的入料，水力分級旋流器的分級效果較好，而對于高濃度入料，水力分級旋流器的分級效果相對較差。這是由于流體的粘滯阻力增加，分級粒度變粗，導致分級效率降低。

所以對水力分級旋流器的入料煤泥桶增加自動補水系統，保證水力旋流器低的入料濃度。自動補水系統由自動補水閥、濁度儀、液位計組成。通過檢測旋流器入料煤泥桶中的煤泥濃度和液位，來控制補水閥門的開度，將煤泥桶煤泥水濃度稀釋至合理范圍內并保持煤泥桶液位穩定。通過此項改造，實現分級旋流器入料濃度的穩定，保證煤泥桶液位，避免“喝空”現象。

(2)入料壓力是水力分級旋流器的重要參數。提高入料壓力，可以增大礦漿流速，物料所受離心力增大，可以提高分級效率和底流濃度，但通過增大壓力來降低分級粒度收效甚微，動能消耗卻大幅度增加，旋流器整體特別是底流口磨損更加嚴重。所以保證合適穩定的入料壓力是非常必要的。對水力分級旋流器入料閥進行智能控制改造，在每組3個旋流器入料管路上各安裝1個壓力表，使每臺旋流器對應一個壓力表，可以真實反映旋流器的實際入料壓力。根據各旋流器的壓力信號，控制各旋流器入料閥門的開度，保證入料壓力在工作壓力范圍內，使各分級旋流器均處于最佳工作狀態。

3.2 優化粗煤泥處理工藝

根據弧形篩篩下水流量和煤泥桶液位情況，對粗煤泥弧形篩篩下水流程進行優化改造。在弧形篩篩下水進入濃縮池管路上增加進入煤泥桶的管路，進濃縮池管路和2個煤泥桶管路的流量分別由閥門控制，進一步回收篩下水中的部分粗顆粒，同時還可以作為煤泥桶補加水，降低煤泥桶內煤泥濃度。

3.3 優化脫泥篩篩板

根據入洗原煤煤質情況，適當調節脫泥篩篩縫，降低篩下煤泥粒度和煤泥含量，減少煤泥回收系統的負擔。

3.4 在管理上的加強

(1)在集中水池地坑泵周圍用2 mm篩板圍成篦子，減少大顆粒物料進入，同時加強“跑冒滴漏”的治理，進一步減少粗顆粒進入到集中水池中。

(2)建立完善的篩縫管控制度，制定合理的篩縫控制尺寸，嚴格執行篩縫管控制度，對篩縫磨損嚴重的篩板、篩籃及時進行更換。

(3)加強分級旋流器底流口管理，定期觀察旋流器底流物料形態，測量底流口尺寸，保證旋流器底流口磨損程度在合理范圍內。

4 效果分析

通過采取上述一系列技術、管理措施后，對正通選煤廠水力分級旋流器和壓濾煤泥重新進行了粒度分析試驗(表4、表5)。

表4 采取措施后壓濾煤泥粒度分析

表5 采取措施后水力分級旋流器粒度分析

從試驗結果來看，壓濾煤泥中大于0.25 mm的粗煤泥含量為3.52%，下降了19.79個百分點；水力分級旋流器溢流中大于0.25 mm的粗煤泥含量為1.43%，下降了22.73個百分點。表明分級旋流器溢流截粗效果明顯，壓濾煤泥中粗煤泥含量降低。

5 結 語

選煤廠降低壓濾煤泥中粗煤泥含量的措施實施后，壓濾煤泥中粗煤泥含量得到了有效降低，降低后的粗煤泥全部回收進入了洗煤產品中，提高了洗煤產品產率，實現了煤泥減量，增加了經濟效益。