煤泥直接回收與煤泥重介質(zhì)旋流器回收工藝效果對比

賀 將

（華陽集團(tuán)壽陽開元礦業(yè)有限責(zé)任公司，山西 晉中 045400）

目前，我國選煤工藝主要以重介質(zhì)分選和浮選相結(jié)合的方式進(jìn)行，而且主要以不分級入選和不脫泥入選為主。但是，當(dāng)入選原煤中的細(xì)粒煤含量較大時會嚴(yán)重影響粗煤泥的分選效果，甚至?xí)霈F(xiàn)不分選的問題。因此，重點(diǎn)解決粗煤泥在分選環(huán)節(jié)中效果不佳的問題，從而減少對原煤的污染對于保證最終精煤的產(chǎn)量和質(zhì)量具有重要意義[1]。本文將結(jié)合實(shí)踐生產(chǎn)對煤泥直接回收和粗煤泥重介質(zhì)旋流器回收的工藝效果進(jìn)行對比，為今后提高粗煤泥的分選效果奠定基礎(chǔ)。

1 原煤及煤泥的基本特性分析

對原煤及煤泥的基本特性，包括可選性和粒度組成進(jìn)行分析，為后續(xù)不同工藝條件下對應(yīng)的分選效果進(jìn)行對比[2]。

本項(xiàng)目所研究原煤的灰分比較低，從理論上講只要選擇合理的分選密度可將煤炭與矸石分離開來，屬于易選煤；原煤粒度組成，如表1 所示：

表1 原煤粒度及灰分統(tǒng)計(jì)

分析表1 可知，從原煤灰分比指標(biāo)來看其屬于高灰分煤；而且從不同粒級原煤的占比來看，原煤的粒度分布均勻。總的來講，原煤的粒度較大的占比較高而且對應(yīng)的灰分比較高，隨著粒度的減小對應(yīng)灰分比也減小，說明原煤的煤質(zhì)脆且容易碎。

煤泥粒度分析結(jié)果，如表2 所示。如表2 所示，煤泥粒級在0.25～0.5 mm 的占比最大，接近40%，而且其對應(yīng)的灰分在20%左右，說明該煤泥屬于中等灰分煤泥。從整體上分析，除了在＜0.045 mm 的粒級范圍灰分較高外，煤泥的在其他不同粒級水平上對應(yīng)的灰分比相差不大，說明原煤和矸石分離后存在矸石泥化的現(xiàn)象。

表2 煤泥粒度及灰分統(tǒng)計(jì)

2 煤泥直接回收工藝效果研究

所謂煤泥直接回收工藝指的是將通過磁選機(jī)得到尾礦直接在弧形振動篩和煤泥離心機(jī)的作用下對粗精煤泥進(jìn)行回收，粗精煤泥回收后所得到的離心液進(jìn)入浮選入料脫泥濃縮機(jī)進(jìn)行下一階段的處理[3]。粗煤泥直接回收工藝流程，如圖1 所示。

本項(xiàng)目煤泥直接回收工藝所采用的弧形振動篩的篩孔直徑為0.6 mm。煤泥直接回收工藝的效果數(shù)據(jù)，如表3 所示。

分別表3 數(shù)據(jù)可知，采用直接回收工藝對煤泥進(jìn)行處理時，可以有效減少浮選入料，對降低生產(chǎn)成本具有重要意義。

3 煤泥重介質(zhì)旋流器回收工藝效果研究

煤泥重介質(zhì)旋流器回收工藝流程如下：

1）精煤脫介篩二段稀介質(zhì)通過精煤磁選機(jī)后與振動脫介篩一段的篩下合格介質(zhì)在煤泥合介桶進(jìn)行充分混合[4]；

2）在泵的作用下將充分合介桶充分混合的介質(zhì)送入重介質(zhì)旋流器中；

3）待分選的煤泥分別在中煤磁選機(jī)、精煤磁選機(jī)的作用下進(jìn)行處理，并最終得到精煤，并將精煤儲存于精煤桶內(nèi)；

4）上述分選所得到的精煤再振動篩和煤泥離心機(jī)的作用下進(jìn)行深度處理。

本項(xiàng)目煤泥直接回收工藝所采用的弧形振動篩的篩孔直徑為0.5 mm。煤泥直接回收工藝的效果數(shù)據(jù)，如表4 所示：

表4 煤泥重介質(zhì)旋流器回收工藝效果

分析表4 可知，采用重介質(zhì)旋流器對煤泥進(jìn)行回收，對應(yīng)所得到的粗精煤泥的灰分比例較小，而且可以達(dá)到明顯的降灰效果。但是，采用煤泥重介質(zhì)旋流器回收工藝對應(yīng)所得煤泥重介的產(chǎn)率較低。

4 兩種回收工藝的對比

當(dāng)煤泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.59%時，直接回收和重介質(zhì)旋流器回收兩種工藝對應(yīng)的精煤產(chǎn)率對比結(jié)果，如表5 所示：

表5 不同回收工藝對應(yīng)精煤產(chǎn)率

如表5 所示，當(dāng)煤泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.5%時，目標(biāo)要求精煤中灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%。在此背景下，采用直接回收工藝時要求重選精煤的灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜7.98%才能夠達(dá)到最終總精煤的要求，而且對應(yīng)的重選會有較為嚴(yán)重的背灰現(xiàn)象；采用重介質(zhì)旋流器回收工藝時，總精煤的產(chǎn)率較直接回收工藝提高0.38%。同理，當(dāng)精煤中的灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.5%時，采用重介質(zhì)旋流器回收工藝可以比直接回收工藝對應(yīng)總精煤的產(chǎn)率提高0.30%。

當(dāng)煤泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.36%時，當(dāng)總精煤中灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%時，采用重介質(zhì)旋流器回收工藝比采用直接回收工藝相比對應(yīng)總精煤的產(chǎn)率可直接提高0.26%；當(dāng)總精煤中灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.5%時，采用重介質(zhì)旋流器回收工藝比采用直接回收工藝相比對應(yīng)總精煤的產(chǎn)率可直接提高0.16%。

總的來講，采用重介質(zhì)旋流器回收工藝相比于直接回收工藝可以直接提升精煤的產(chǎn)率[5]。按照入洗精煤3 Mt/a 計(jì)算，以精煤灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.5%核算，每年可直接提升精煤的產(chǎn)量為0.481 萬t，可以直接帶來的經(jīng)濟(jì)效益為1 080 萬元。

5 結(jié)語

煤炭洗選為對原煤進(jìn)行加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是對煤炭分類應(yīng)用，提高利用率將利益最大化的主要手段。目前，針對重介+浮選的分選工藝所面臨的實(shí)際問題，本文開展了粗煤泥直接回收工藝和粗煤泥重介質(zhì)旋流器回收工藝的對比研究，并總結(jié)如下：

1）采用直接回收工藝對煤泥進(jìn)行處理時，可以有效減少浮選入料，對降低生產(chǎn)成本具有重要意義；

2）采用重介質(zhì)旋流器對煤泥進(jìn)行回收，對應(yīng)所得到的粗精煤泥的灰分比例較小，而且可以達(dá)到明顯的降灰效果。

總之，粗煤泥重介質(zhì)旋流器回收工藝比粗煤泥直接回收工藝能夠降低精煤的灰分，有效解決了重選背灰嚴(yán)重的問題，從而提高了精煤的產(chǎn)率。以實(shí)踐生產(chǎn)為例，入洗精煤3 Mt/a 計(jì)算，以精煤灰分為9.5%核算，每年可直接提升精煤的產(chǎn)量為0.481 萬t，可以直接帶來的經(jīng)濟(jì)效益為1080 萬元。