濃縮機消泡問題的探索及治理

宋 軍 姚玉銀 徐同金

（棗礦集團柴里煤礦，山東 滕州 277519）

1 概況

柴里煤礦位于滕州市西崗鎮，始建于1960年，1964年建成投產，隸屬于山東能源棗礦集團，是我國第一對厚含水沖積層下、開采厚煤層的試驗型礦井。柴里煤礦選煤廠是一座集原煤提升、洗選加工、商品煤外運和產品銷售于一體的礦井型選煤廠，歷經多次改擴建，原煤產量由年產30萬t，提高到年產300萬t。目前，該廠采用50～0 mm級原煤不脫泥重介分選、0～0.3 mm煤泥物料進行浮選的選煤工藝。

2 濃縮機溢流水泡沫的產生及危害

洗煤廠現用NXZ-30、NT-45型耙式濃縮機作為煤泥水濃縮設備。在浮選系統生產過程中，隨尾礦帶入的浮選藥劑產生的泡沫進入濃縮機，隨著濃縮機溢流進入循環水池，混入重介脫介篩噴淋水系統中。這些泡沫與細碎木剎、棉紗混合，始終懸浮在水面上，具有不易破碎、難以沉淀的特點，一同跟隨溢流進入脫介篩噴淋水系統中，使得脫介篩噴淋水混濁，長時間的積蓄造成噴淋水噴頭堵塞，有時甚至要被迫停車，專門清理完噴頭后繼續開車。不斷開停系統造成大量介質流失，介耗平均值上升至1.5 kg/t煤左右，形成惡性循環。

3 濃縮機濾清三級消泡法

針對濃縮機泡沫較多的實際情況，經過不斷的嘗試及研究探索[1-2]，采取了一系列行之有效的治理方法，有效降低了濃縮機泡沫量，為提高系統清水質量打下基礎。

（1）增加過濾篦子消泡

根據兩臺濃縮機的溢流水最終匯集到循環水池的特點，分別在各自濃縮機溢流水與循環水池交茬處安裝篩縫0.5 mm的不銹鋼篩網作為篦子，篦子傾斜一定的角度，使溢流水經過篦子形成沖刷效果。沖刷可將大泡沫打碎，溢流水中大于0.5 mm的細微顆粒、細碎木剎、棉紗等被過濾出來，由專人定期清理，避免進入噴淋水系統，實現第一級消泡，起到了一定的消泡效果。

（2）安裝擋泡裝置消泡

由于泡沫中含有大量空氣，其密度小，質量較輕，在匯合雜物后，漂浮在濃縮機清水的最上層，長時間無法消去。當其積聚到一定數量，泡沫高度高于溢流堰時，無法被攔截，泡沫越過溢流堰進入循環水池，雖然有篦子消泡，但總體效果欠佳，不少泡沫還是能夠進入重介噴水系統，造成系統水污染。為了有效解決這個問題，通過不斷實踐與探索，采取在濃縮機溢流堰周邊增加擋泡裝置的辦法，實現第二級消泡。

擋泡裝置主要由擋泡U型支架、支架鎖緊機構、擋泡皮帶組成，如圖1。

圖1 擋泡裝置示意圖

① U型支架

U型支架用角鋼焊接而成，其一端呈一個大U型，方便將其卡在溢流堰上，實現與濃縮機溢流堰的固定；其另一端設計成一個小U型，將擋泡皮帶卡在其中，使之不能隨便移動，增加穩定性。

② 支架鎖緊螺母

由于濃縮機溢流堰為混泥土材質，各處形狀不規則，無法使用同一尺寸的U型架。為了方便加工及保證現場安裝的靈活性，最終采用螺栓頂絲作為鎖緊機構，通過松緊調節螺栓，使統一尺寸的U型架可安裝在不規則溢流堰上。

③ 擋泡皮帶

擋泡皮帶采用的是普通廢舊皮帶，其簡單易得，而且韌性好，不易損壞。使用時將其插入U型支架的小U型端卡槽中固定即可。

由于濃縮機直徑較大，擋泡裝置采取分段安裝方式，約2 m/個，整體高度比溢流堰高200 mm，多個擋泡裝置最終拼裝組合成濃縮機周邊新的擋泡堰。

其過濾泡沫原理為：

擋泡裝置與濃縮機溢流堰之間永遠存在縫隙，所以當清水層上表面高于溢流堰上端時，清水將順著該縫隙淌出。清水層上面的泡沫層由于比水輕，所以只能漂浮在最上層，無法越過新加的200 mm的擋泡皮帶，最終被控制在濃縮機內，達到過濾泡沫的目的。

（3）噴淋水沖刷稀釋消泡

通過擋泡裝置的安裝，系統內的泡沫大大減少，但是擋泡裝置只是將大部分泡沫控制在濃縮機內，無法從根本上消除泡沫的產生，濃縮機內的泡沫總量還在不斷增長。只有消除泡沫，才能解決根本問題。安裝噴淋水，是一個低成本、見效快的方法。

根據現有濃縮機的運轉方式不同，形成了兩種噴淋水方式，有效減少了泡沫的產生，形成第三級消泡。

① 針對中心驅動的NXZ-30濃縮機，在其中心入料處安裝環形噴淋水。中心噴淋水噴頭采用噴水噴頭，噴水噴出后呈扇狀，直接沖擊稀釋中心入料端的泡沫，提高消泡效果。為了避免噴頭掉落，進入濃縮機導致事故的可能性，對所有噴頭進行了特殊固定，消除了事故隱患。

② 針對周邊驅動的NT-45濃縮機，由于其走道跟隨耙架一起始終處于旋轉狀態，沿著濃縮機走道安裝清水管，在濃縮機內安裝潛水泵，利用濃縮機內部清水層的清水對濃縮機內部泡沫沖刷，對濃縮機中泡沫進行稀釋，以消除泡沫，促進煤泥沉淀消除，效果良好。

4 結論

通過增加消泡篦子、安裝擋泡裝置和噴淋水沖刷稀釋消泡這三級消泡，濃縮機內泡沫明顯減少，重介噴水質量有了較大提高，堵塞噴頭的次數由以前的幾乎班班堵，實現了現在基本不堵塞。系統噴淋水清潔度增加，水壓達到合理的0.18～0.22 MPa之間，水量也得到了有效保證，系統介耗降至0.8 kg/t煤，得到了有效控制。