孫 濤，楊學(xué)民，信延才

(河南永錦選煤有限公司， 河南 禹州 461670)

永錦選煤廠浮選精煤脫水技術(shù)優(yōu)化實(shí)踐

孫 濤，楊學(xué)民，信延才

(河南永錦選煤有限公司， 河南 禹州 461670)

為降低浮選精煤水分，永錦選煤廠將臥式沉降過(guò)濾式離心機(jī)、快開式壓濾機(jī)聯(lián)合脫水工藝改為快開式壓濾機(jī)脫水工藝，并優(yōu)化快開式壓濾機(jī)的工況，同時(shí)將刮板運(yùn)輸機(jī)更換成帶式輸送機(jī)。脫水技術(shù)優(yōu)化后，浮選精煤水分由原來(lái)的25.50%降至20.30%，綜合精煤水分由21.50%降至18.20%，脫水效果得到改善，滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。

浮選精煤；水分；脫水工藝

河南永錦選煤有限公司選煤廠(以下簡(jiǎn)稱“永錦選煤廠”)是一座設(shè)計(jì)能力為1.20 Mt/a的礦區(qū)型選煤廠，原煤采用不脫泥方式入選，洗選工藝為無(wú)壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選、煤泥重介質(zhì)旋流器分選、噴射式浮選機(jī)浮選的聯(lián)合工藝。入選原煤主要來(lái)源于永錦選煤有限公司云蓋山一礦、二礦，主要產(chǎn)品包括精煤、中煤、煤泥，精煤主要作為冶金配焦使用，中煤、煤泥供附近電廠發(fā)電，或者作為地方民用燃料。

由于該選煤廠入選原煤粒度較細(xì)，煤泥含量大，原生煤泥量在35%以上，而優(yōu)質(zhì)煤主要賦存在細(xì)粒中。目前，浮選精煤量占總精煤量的75%以上，浮選精煤粒度較細(xì)，水分在26%左右，致使總精煤水分超出客戶要求；加之近年煉焦煤市場(chǎng)需求持續(xù)低迷，各用戶對(duì)精煤產(chǎn)品質(zhì)量尤其是水分含量要求不斷提高，導(dǎo)致精煤銷售十分困難。降低浮選精煤水分，確?？偩嘿|(zhì)量滿足客戶要求成為永錦選煤廠亟需解決的問(wèn)題。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

永錦選煤廠原生煤泥中<0.045 mm粒級(jí)產(chǎn)率為38.99%(表1)，細(xì)粒級(jí)含量較高，脫水效果較差。浮選精煤原來(lái)采用兩段脫水工藝脫水，即先由沉降過(guò)濾式離心脫水機(jī)脫水，脫水后的精煤水分在20%～22%之間；離心液和濾液一起再由快開式壓濾機(jī)脫水，濾餅水分在26%～27%之間。對(duì)沉降過(guò)濾式離心脫水機(jī)來(lái)說(shuō)，入料粒度組成對(duì)脫水效果影響極大，特別是<0.045 mm粒級(jí)的產(chǎn)率。當(dāng)<0.045 mm粒級(jí)的產(chǎn)率<20%時(shí)，對(duì)產(chǎn)品水分影響不明顯；當(dāng)<0.045 mm粒級(jí)的產(chǎn)率>20%時(shí)，產(chǎn)品水分上升很快，離心液中固體含量急劇增加。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)<0.045 mm粒級(jí)的產(chǎn)率超過(guò)40%時(shí)，沉降過(guò)濾式離心脫水機(jī)脫水效果很差，產(chǎn)品水分無(wú)法控制在要求的范圍內(nèi)[1-2]。另外，離心液和濾液中的固體顆粒粒度越細(xì)，對(duì)快開式壓濾機(jī)的脫水效果影響越大，設(shè)備脫水效果越差[3]。

表1 原煤小篩分試驗(yàn)結(jié)果

永錦選煤廠入選原煤的粒度組成如表2所示。由表2可知：隨著粒度的減小，各粒級(jí)灰分降低，<0.5 mm粒級(jí)灰分較低，說(shuō)明原煤易碎[4]。原生煤泥產(chǎn)率為35.64%，加上次生煤泥和浮沉煤泥，總煤泥量應(yīng)在50%以上，煤泥含量很高。由此來(lái)看，該選煤廠浮選精煤含量較多，占總精煤量的75%以上[5]。

表2 原煤大篩分試驗(yàn)結(jié)果

2 解決方案

2.1 優(yōu)化浮選精煤脫水工藝

根據(jù)浮選精煤粒度組成特點(diǎn)，考慮到脫水設(shè)備的應(yīng)用情況，2013年對(duì)浮選精煤脫水工藝進(jìn)行優(yōu)化，將兩段脫水工藝改為一段脫水工藝，即浮選精煤全部直接進(jìn)入快開式壓濾機(jī)脫水，從而使壓濾機(jī)入料中的粗顆粒增多，粒度組成得到改善[6-8]。

2.2 更換配套脫水設(shè)備

(1)選用新型快開式壓濾機(jī)。該選煤廠選用兩臺(tái)HMZG430/1500×2000-U型快開式壓濾機(jī)，其過(guò)濾面積為430 m2，濾餅厚度在35～40 mm之間。與原有的兩臺(tái)壓濾機(jī)相比，新型快開式壓濾機(jī)過(guò)濾面積更大，濾餅更薄。過(guò)濾面積越大，濾餅越薄，說(shuō)明設(shè)備脫水效果越好。

(2)更換刮板輸送機(jī)。浮選精煤壓濾機(jī)的濾餅原采用刮板輸送機(jī)運(yùn)輸轉(zhuǎn)載，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)量較少。實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，在壓濾機(jī)壓榨吹風(fēng)過(guò)程中，大量水汽經(jīng)下料溜槽進(jìn)入刮板輸送機(jī)，并在其內(nèi)部聚集，而刮板輸送機(jī)內(nèi)部的鏈條及殘存的煤泥使這部分水難以排出，導(dǎo)致最終精煤水分增加。為此，將刮板輸送機(jī)改為帶式輸送機(jī)，之后吹風(fēng)產(chǎn)生的水順著膠帶流出，再加上卸料前的膠帶反轉(zhuǎn)，可使這部分水被帶至機(jī)尾排除，最終解決了因吹風(fēng)產(chǎn)生的水引起濾餅水分過(guò)高的問(wèn)題[9]。

2.3 優(yōu)化快開式壓濾機(jī)工況

(1)優(yōu)化入料方式。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察和理論分析，該選煤廠探索出一種新的快開式壓濾機(jī)入料方式。該壓濾機(jī)原采用一次入料完成即開始?jí)赫ゴ碉L(fēng)的入料方式，根據(jù)實(shí)際情況，將其改為一次入料完成先進(jìn)行預(yù)先壓榨再二次給料，二次入料完成后再開始?jí)赫ァ⒋碉L(fēng)，壓榨、吹風(fēng)各循環(huán)三次。

壓濾機(jī)的壓榨過(guò)程就是膈膜板在高壓風(fēng)的作用下向兩側(cè)膨脹，壓縮濾腔內(nèi)濾餅并使其中水排出的過(guò)程。一次入料完成即開始?jí)赫?，在將濾餅內(nèi)的大量水排出的同時(shí)，也使濾餅厚度減小，進(jìn)而使其兩側(cè)產(chǎn)生細(xì)微間隙，而高壓風(fēng)直接通過(guò)間隙由濾液嘴排出，導(dǎo)致設(shè)備脫水效果不好。二次入料可將這些間隙重新填滿，進(jìn)而保持濾腔內(nèi)的濾餅飽滿，使后續(xù)的壓榨吹風(fēng)脫水效果更明顯。

(2)優(yōu)化吹風(fēng)回料。原來(lái)壓濾機(jī)吹風(fēng)過(guò)程中回料閥處于常開狀態(tài)，大量高壓風(fēng)直接通過(guò)回料管進(jìn)入入料桶，不但導(dǎo)致大量高壓風(fēng)白白流失，而且高壓風(fēng)引起的反吹風(fēng)使浮選精礦桶經(jīng)常產(chǎn)生溢流。為此，吹風(fēng)前將回料閥預(yù)先打開10 s，將入料管內(nèi)的殘余物料吹回入料桶，再關(guān)閉回料閥繼續(xù)吹風(fēng)。這樣就能保證大量高壓風(fēng)通過(guò)濾餅，并帶走其中的賦存水，起到良好的脫水效果。

3 優(yōu)化效果

以云蓋山一礦的原煤為研究對(duì)象，觀察不同工況下的壓濾精煤水分[10]。壓濾機(jī)不同工況下的壓濾效果如表3所示。由表3可知：通過(guò)不斷優(yōu)化壓濾機(jī)的工況，在保證脫水效果的同時(shí)，最大化地提高了設(shè)備利用率。在壓榨時(shí)間為40 s、吹風(fēng)時(shí)間為30 s、壓榨-吹風(fēng)循環(huán)三次的工況下，壓濾精煤水分在20.30%～20.50%之間，綜合精煤水分在18.10%～18.20%之間，達(dá)到預(yù)期效果。

表3 壓濾機(jī)不同工況下的壓濾效果

脫水技術(shù)優(yōu)化前后的精煤產(chǎn)品水分對(duì)比結(jié)果如表4所示。

表4 脫水技術(shù)優(yōu)化前后的精煤產(chǎn)品水分對(duì)比結(jié)果

由表4可知，脫水技術(shù)優(yōu)化后，綜合精煤水分下降3.30個(gè)百分點(diǎn)，脫水效果顯著提高。這樣不但提高了精煤產(chǎn)品質(zhì)量，減少了因煤質(zhì)問(wèn)題產(chǎn)生的糾紛，而且增加了精煤銷售量，每年可多銷售精煤24萬(wàn)t，利潤(rùn)增加約500萬(wàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

永錦選煤廠通過(guò)優(yōu)化浮選精煤脫水工藝和快開式壓濾機(jī)工況，更換相關(guān)脫水設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)備，使壓濾機(jī)脫水效果得到明顯改善，綜合精煤水分得以下降，完全滿足實(shí)際生產(chǎn)要求。眾多因素對(duì)浮選精煤水分都有影響，包括煤質(zhì)因素、工藝因素、設(shè)備因素等，在調(diào)整浮選精煤水分時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況，主要從這三方面著手。永錦選煤廠降低浮選精煤水分的實(shí)踐，對(duì)于其他選煤廠的實(shí)際生產(chǎn)有一定借鑒意義。

[1] 陳建啟. 微細(xì)粒煤過(guò)濾脫水機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究[D]. 徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，1999.

[2] 謝廣元. 選礦學(xué)[M]. 徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.

[3] 匡亞莉. 選煤工藝設(shè)計(jì)與管理[M]. 徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2006.

[4] 吳大為.浮游選煤技術(shù)[M]. 徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2004.

[5] 陳建中，沈麗娟，趙躍民.選礦機(jī)械[M]. 徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2012.

[6] 肖 魏. 降低精煤水分的探討[J].科技風(fēng)，2009(24).

[7] 張晉霞. 影響細(xì)粒浮選精煤離心脫水效果的因素[J].選煤技術(shù)，2009(1).

[8] 戴少康. 選煤工藝設(shè)計(jì)的思路與方法[M].北京：煤炭工作出版社，2003.

[9] 吳式瑜，岳勝云. 選煤基本知識(shí)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2003.

[10] 謝廣元，馬喜君，歐澤深，等.新型精煤壓濾機(jī)與脫水工藝的研究[J].選煤技術(shù)，1999(6).

Improvement in flotation concentrate dewatering technology in Yongjin coal preparation plant

SUN Tao, YANG Xue-min, XIN Yan-cai

(Henan Yongjin Coal Preparation Co., Ltd., Yuzhou, Henan 461670, China)

in order to reduce the moisture of flotation concentrate in Yongjin coal preparation plant, dewatering process by horizontal screen bowl centrifuge & quick-open filter press is replaced by only quick-open filter press with optimized working conditions, while scraper conveyor is altered by belt conveyor. After technological improvement, the moisture of flotation concentrate is decreased to 20.30% from 25.50%, and then the moisture of clean coal products is dropped to 18.20% from 21.50%, which satisfies production.

flotation concentrate; moisture; dewatering process

TD94

A

1001-3571(2015)04-0045-03

2015-04-12

10.16447/j.cnki.cpt.2015.04.012

孫 濤(1988—)，男，河南省永城市人，助理工程師，從事選煤技術(shù)管理工作。

E-mail: 18003740721@126.com Tel：18003740721