湯 凱

(煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院,河北省唐山市,063012)

選煤廠地溝中物料去向?qū)ιa(chǎn)環(huán)節(jié)影響的探討

湯 凱

(煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院,河北省唐山市,063012)

介紹了選煤廠地溝煤泥水物料組成,分析了選煤廠地溝中物料去向?qū)ιa(chǎn)環(huán)節(jié)的影響。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐,根據(jù)不同分選工藝提出了合理的地溝煤泥水處理工藝系統(tǒng)。關(guān)鍵詞 煤泥水處理 重介質(zhì)選煤工藝 回收工藝 閉路循環(huán)

TD946

B

1 地溝中的物料組成

選煤廠地溝主要是用于收集廠內(nèi)設(shè)備、管路的跑冒滴漏,檢修時產(chǎn)生的廢水、費(fèi)油及其它細(xì)小的固體顆粒混合物,煤泥顆粒物和衛(wèi)生沖水等等。因?yàn)榈販现械奈锪鲜怯啥喾N液相和多種固相混合在一起的復(fù)雜混合物,所以在選煤廠工藝設(shè)計(jì)時針對該部分物料的處理回收制定科學(xué)合理的回收工藝是完全必要的,回收工藝合理有利于確保整個生產(chǎn)工藝產(chǎn)品生產(chǎn)指標(biāo)的優(yōu)化和穩(wěn)定。

選煤廠地溝一般設(shè)置在廠內(nèi)最低平面,地溝本身具有一定坡度,地溝尾部連接集中水池。地面和地溝中的水及固體物料匯集到集中水池,再用泵打回生產(chǎn)系統(tǒng)。

2 地溝中物料的去向及對生產(chǎn)環(huán)節(jié)影響分析

下面就以目前設(shè)計(jì)普遍采用的重介-浮選工藝系統(tǒng)為例,對地溝中的各種物料去向及對生產(chǎn)工藝的影響進(jìn)行分析。

2.1 返回到精煤煤泥桶及影響分析

由于地溝中的大部分物料為水和細(xì)顆粒的煤泥,部分選煤廠認(rèn)為地溝中的物料與磁選尾礦差不多,返回部位越近,越節(jié)能。因此返回到一層的精煤煤泥桶,具有管線近、功耗低等優(yōu)勢。但是,由于精煤煤泥桶的物料一般是用泵以一定的壓力打入到分級旋流器組,由分級旋流器組的溢流去浮選,底流進(jìn)行粗煤泥分選或回收。分級旋流器主要用于分級,常常采用小直徑旋流器,在較小的入料壓力下,產(chǎn)生強(qiáng)大的離心系數(shù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對物料的分級和濃縮。所以,分級濃縮旋流器一般選型直徑控制在500 mm以下,這就限制了來料的粒度。大塊的物料要進(jìn)入旋流器,往往會出現(xiàn)入料口和底流口堵塞的情況,如?350 mm的旋流器底流口直徑一般在30～70 mm之間,如果地溝中偶爾出現(xiàn)粒度大于20 mm的兩三塊大顆粒同時達(dá)到底流,底流濃度又較高,就會出現(xiàn)底流口堵塞,且越堵越死。這樣就出現(xiàn)所有物料都從溢流進(jìn)入浮選,造成浮選系統(tǒng)嚴(yán)重跑粗,一旦發(fā)現(xiàn)不及時,礦漿預(yù)處理器和浮選機(jī)(柱)中沉淀的粗顆粒不斷附集,浮選系統(tǒng)將無法正常運(yùn)行。因此,地溝中物料返回到精煤煤泥桶的工藝是不合理的。

2.2 返回到尾煤濃縮機(jī)及影響分析

由于地溝中物料大部分為煤泥水,且來量的大小及粒度組成呈現(xiàn)無規(guī)律性,一些選煤廠擔(dān)心地溝泵的啟動瞬間增加很多煤泥水,會對生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響,將其打到尾煤濃縮機(jī),由于其沉淀面積大,具有很大的緩沖能力,且其溢流水又返回到生產(chǎn)系統(tǒng),不會對生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生大的影響。尾煤濃縮機(jī)的底流進(jìn)入尾煤壓濾機(jī)脫水,將地溝水打入尾煤濃縮機(jī),濃縮機(jī)的底流和底流泵(包括壓濾機(jī)喂料泵)一般較大,不會堵塞,但是,如果生產(chǎn)過程中有跑冒滴漏現(xiàn)象和水系統(tǒng)管理不當(dāng)?shù)葐栴},該部分物料直接進(jìn)入濃縮系統(tǒng),不僅增加負(fù)荷,而且還會因?yàn)榇髩K物料和跑冒中的磁鐵礦粉進(jìn)入濃縮機(jī)而出現(xiàn)壓耙的生產(chǎn)事故。如果將地溝中的粗顆粒物料打入壓濾機(jī),會出現(xiàn)以下幾個方面的影響:

(1)粗顆粒物料會堵塞壓濾機(jī)的給料通道,造成給料不通暢,同時會出現(xiàn)壓濾機(jī)給料管壓力升高,造成壓濾機(jī)給料已滿的假象;

(2)雜物(包括煤塊、鐵器)的棱角較多,壓濾機(jī)的給料泵一般揚(yáng)程較高,給料速度快,對濾布的損壞非常嚴(yán)重;

(3)粗顆粒物料進(jìn)入壓濾機(jī),會造成其成餅效果不好,影響壓濾機(jī)的處理能力和脫水效果。

因此,地溝中物料不能進(jìn)入尾煤濃縮系統(tǒng)。

2.3 返回到磁選機(jī)及影響分析

部分選煤廠地溝設(shè)計(jì)不很合理,重介系統(tǒng)的地溝與其它系統(tǒng)地溝連通。由于重介系統(tǒng)地溝中不可避免會有一些跑冒滴漏的重介質(zhì)。因此,對地溝中的介質(zhì)進(jìn)行回收十分必要,對于介質(zhì)回收首選磁選機(jī),所以,部分選煤廠將地溝(尤其是重介系統(tǒng)地溝)的物料用泵送到磁選機(jī)。磁選機(jī)的工作原理是來料處于磁選滾筒下面的料箱中,通過帶有強(qiáng)磁性滾筒的轉(zhuǎn)動將介質(zhì)吸出并分離出來,磁迭尾礦通過其溢流排除,這樣地溝中大顆粒的物料(包括大塊煤和鐵器雜物)進(jìn)入磁選機(jī)后排不出來,越積越多,最終堵塞磁選機(jī),造成跑介;而且大塊帶棱角的物料會損壞磁選機(jī)的滾筒。這兩類故障一般都是由于大塊雜物進(jìn)入磁選機(jī)所致。因此,地溝中物料也不能返回到磁選機(jī)。

2.4 返回到精煤高頻篩或弧形篩及影響分析

根據(jù)前面3個返回位置分析可知,將地溝返回到不同位置所造成的影響主要是由于大塊物料所造成的,因此自然就考慮到將地溝中的物料返回到篩子上,高頻篩的篩分較小,可回收的粒度較小,有利于回收地溝中的煤泥。一般工藝是精煤高頻篩上的物料來源于弧形篩,高頻篩的篩上物直接作為產(chǎn)品或進(jìn)入煤泥離心機(jī)進(jìn)行二次脫水,煤泥離心機(jī)與一般離心機(jī)和末煤離心機(jī)結(jié)構(gòu)不同,煤泥離心機(jī)篩籃的篩縫小,所用的篩絲較細(xì),抗破壞能力較差,帶棱角的大塊物料進(jìn)入后很容易破壞篩籃,造成離心機(jī)損壞,離心液濃度迅速升高。將地溝中的物料返回到精煤高頻篩還會對精煤質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此,地溝中物料也不能返回到精煤高頻篩。

2.5 返回到脫介篩前端或弧形篩及影響分析

為了防止地溝中的大顆粒進(jìn)入煤泥水系統(tǒng),將地溝中的物料返回到脫介篩或弧形篩,這樣的確可以防止粗顆粒對生產(chǎn)的影響,還能回收介質(zhì)。但是,由于脫介篩前的弧形篩和脫介篩前端的篩下水直接返回到合格介質(zhì)桶或混料桶,地溝中的物料絕大多數(shù)是水,大量的水進(jìn)入合格介質(zhì)桶或混料桶會造成懸浮液密度不穩(wěn)定,對重介系統(tǒng)的控制造成影響。因此,地溝中物料也不能返回到脫介篩前端或弧形篩。

3 地溝中物料返回的合適地點(diǎn)及分析

綜上所述,由于地溝中物料所含成分復(fù)雜,其返回到生產(chǎn)系統(tǒng)的不同位置都會對生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度的影響。因此,提出地溝中的物料有以下3個合適的返回地點(diǎn)。

(1)返回到中煤脫介篩的稀介段。地溝中的煤炭質(zhì)量具有不確定性,返回到精煤脫介篩會污染精煤,返回到矸石脫介篩會損失部分精煤,中煤相對來說對質(zhì)量要求不太嚴(yán)格,這樣可在不影響生產(chǎn)系統(tǒng)的情況下又回收了部分資源。中煤脫介篩稀介段篩下水進(jìn)入到磁選機(jī),又能回收損失的介質(zhì)。同時地溝中的水又通過磁選機(jī)溢流后進(jìn)入煤泥桶,煤泥也能得到很好的回收。這樣既解決了大塊物料處理難的問題,也合理解決了煤泥回收的問題。其缺點(diǎn)是損失了小部分精煤產(chǎn)品。

(2)返回到中煤高頻篩上。前面分析過將地溝中的物料返回到精煤高頻篩不僅會污染精煤,而且會對煤泥離心機(jī)產(chǎn)生影響。如果將該部分物料返回到中煤高頻篩脫水回收,高頻篩脫水后直接摻入中煤,不再進(jìn)入離心機(jī)二次脫水,也不會對中煤質(zhì)量產(chǎn)生影響。高頻篩的篩下水進(jìn)入尾煤濃縮機(jī)或中煤旋流器,這種返回不會對工藝產(chǎn)生影響。但是,在采用該工藝時,中煤高頻篩的選型應(yīng)當(dāng)留有適當(dāng)富裕系數(shù),以適應(yīng)和滿足該部分物料的回收,同時,高頻篩的選型,篩網(wǎng)最好采用不銹鋼焊接篩板,以提高其耐磨性。

(3)返回到原煤脫泥篩篩上。對于煤泥含量大的選煤廠,一般采用選前脫泥,其優(yōu)點(diǎn)是可以降低重介系統(tǒng)的負(fù)荷,同時降低介耗。為提高脫泥效果,原煤脫泥篩一般采用濕法脫泥。將地溝中的物料打入到脫泥篩上,地溝中的水相當(dāng)于脫泥篩的噴水,提高脫泥效果;地溝中的各種雜物通過脫泥篩,進(jìn)入重介系統(tǒng)分選,又減少了精煤的損失。但應(yīng)注意的是,脫泥篩的篩下水一般不進(jìn)入重介系統(tǒng),而重介系統(tǒng)的地溝中含有較多的重介質(zhì),若將其返回到脫泥篩,這部分介質(zhì)將會損失掉,無法返回到生產(chǎn)系統(tǒng)。所以返回脫泥篩地溝的煤泥水應(yīng)當(dāng)是非重介系統(tǒng)地溝的來料。

4 結(jié)論

地溝中各種物料的不同去向在一定程度上影響生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定和全廠的經(jīng)濟(jì)效益。因此,在選煤工藝設(shè)計(jì)時,對于選前脫泥的工藝系統(tǒng),地溝中的各種物料推薦選用原煤脫泥篩處理工藝,此工藝有利于精煤產(chǎn)率最大化;對于沒有選前脫泥的工藝系統(tǒng),地溝中的各種物料推薦選用中煤脫介篩處理工藝,此工藝有利于生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定和減小設(shè)備的磨損。

Analyzes the effect of whereabouts of slurry in the trench of coal preparation plant on the production processes

Tang Kai
(Tangshan Branch of China Coal Research Institute,Tangshan,Hebei 063012,China)

This article describes the material composition of slurry in the trench of coal preparation plant,and analyzes the effect of whereabouts of slurry on the production processes.With production practice,recovery handling process of slurry in the trench is promoted.Finally,according to the different separation process,a reasonable process system of coal slurry in trench is proposed.

black water process,dense-medium separation,recovery process,closed circulation

湯凱(1973-),男,安徽桐城人,高級工程師,礦業(yè)工程碩士,主要從事選煤技術(shù)研發(fā)與管理工作。

(責(zé)任編輯 張毅玲)