安弘毅

（冀中能源峰峰集團(tuán) 馬頭洗選廠，河北 邯鄲 056045）

0 引 言

隨著煤礦機(jī)械化開(kāi)采程度的不斷提高，入選原煤中煤粉含量隨之增加，選煤廠可以實(shí)現(xiàn)＜0.3 mm煤的有效分選，＞0.3 mm 粗煤泥在浮選過(guò)程中極易因氣泡的攜載能力不足而損失在尾礦中，因此解決粗煤泥分選回收問(wèn)題日顯迫切，這也是困擾選煤界的重要問(wèn)題。粗煤泥是指粒度介于重選有效分選粒度下限和浮選有效分選粒度上限之間的部分煤泥，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T7186-1998 中的定義，粗煤泥的粒度近于煤泥，通常在0.3～0.5 mm 以上，屬于不宜用浮選處理的顆粒。近幾年，隨著對(duì)粗煤泥分選技術(shù)的關(guān)注，選煤界更多的將粒度在0.3～2.0 mm 的煤泥定義為粗煤泥。浮選不能有效回收＞0.5 mm 級(jí)煤泥，原則上要求進(jìn)入浮選系統(tǒng)的入料濃度＜0.5 mm，才能達(dá)到良好分選效果。

粗煤泥根據(jù)來(lái)源分為原生粗煤泥、破碎粗煤泥和次生粗煤泥3 種。根據(jù)選煤工藝中所分離出的途徑不同，可分為原煤脫泥產(chǎn)生的粗煤泥和重介或跳汰分選過(guò)的粗煤泥2 種。

粗煤泥的存在給選煤廠浮選系統(tǒng)增加了負(fù)荷，利用粗煤泥回收系統(tǒng)來(lái)給浮選系統(tǒng)減負(fù)，改善浮選效果，降低生產(chǎn)成本。因此，粗煤泥回收處理工藝是否完善、合理，對(duì)洗煤產(chǎn)品水分、浮選效果、以及洗煤成本都有較大的影響。

1 粗煤泥回收系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 粗煤泥回收工藝現(xiàn)狀

我國(guó)的選煤工藝流程基本上是兩段（重介或跳汰+浮選）選煤模式。而我國(guó)細(xì)煤粒煤多，多采用三段選煤工藝，即在重介或跳汰和浮選之間增加粗煤泥分選環(huán)節(jié)。

目前峰峰集團(tuán)馬頭洗選廠原煤浮選工藝為，原煤破碎至50 mm 以下粒度進(jìn)入重介旋流器，分選出精煤經(jīng)過(guò)弧形篩、直線振動(dòng)篩分級(jí)。篩下煤泥水經(jīng)過(guò)磁選機(jī)脫介，產(chǎn)生的精煤泥進(jìn)入角錐池，角錐池溢流進(jìn)浮選系統(tǒng)，角錐池底流經(jīng)過(guò)1 號(hào)水池泵送至擊打弧形篩和電磁振網(wǎng)篩進(jìn)行煤泥分級(jí)，篩下煤泥水進(jìn)入角錐溢流，篩上粗精煤進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行脫水。

原煤浮選工藝流程示意如圖1 所示。

圖1 原煤浮選工藝流程Fig.1 Rawcoal flotation process

原粗煤泥回收工藝為，入角錐池的煤泥水先經(jīng)過(guò)浮選系統(tǒng)，再通過(guò)角水池泵送至擊打弧形篩和電磁振網(wǎng)篩進(jìn)行煤泥分級(jí)、離心機(jī)脫水回收精煤，由于洗選廠弧形篩和離心機(jī)處理能力偏小，煤泥回收效果不佳。

原粗煤泥回收工藝流程圖如圖2 所示。

圖2 粗煤泥回收原工藝流程Fig.2 Original process flowof coarse slime recovery

1.2 粗煤泥回收設(shè)備現(xiàn)狀

馬頭洗選廠粗煤泥系統(tǒng)有4 臺(tái)擊打弧形篩、2臺(tái)電磁振網(wǎng)篩、3 臺(tái)粗煤泥脫水離心機(jī)。原煤中粉煤含量增加后，粗煤泥弧形篩、脫水離心機(jī)均超出原設(shè)計(jì)處理能力，尤其是離心機(jī)脫水能力很不足，嚴(yán)重影響了精煤銷(xiāo)售水分含量指標(biāo)。另外在生產(chǎn)停機(jī)前，必須打空角錐池物料，因擊打弧形篩數(shù)量少，停車(chē)等待時(shí)間較長(zhǎng)，洗選系統(tǒng)能源消耗高，設(shè)備運(yùn)行成本高。

2 粗煤泥回收系統(tǒng)改進(jìn)措施

2.1 粗煤泥回收系統(tǒng)工藝改進(jìn)

精煤磁選機(jī)產(chǎn)生的精磁尾礦通過(guò)角水池泵送至擊打弧形篩和電磁振網(wǎng)篩進(jìn)行煤泥分級(jí)，產(chǎn)生的篩下煤泥水進(jìn)浮選系統(tǒng)。改進(jìn)后的粗煤泥回收工藝流程示意如圖3 所示。

圖3 粗煤泥回收新工藝流程Fig.3 Newprocess flowof coarse slime recovery

2.2 粗煤泥回收系統(tǒng)設(shè)備改進(jìn)

2.2.1 優(yōu)化粗煤泥篩

（1）篩體的選擇。粗煤泥分級(jí)常用設(shè)備有振網(wǎng)篩和擊打弧形篩，擊打弧形篩分級(jí)過(guò)程是精礦首先進(jìn)入弧形篩的入料箱，然后利用自重落至篩網(wǎng)上并沿弧形篩網(wǎng)下流，精礦中的水分透過(guò)篩網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分離。配置的篩面是不銹鋼材質(zhì)，篩面切角大、透篩分級(jí)效果好、泄水效率高。采用擊打器振動(dòng)方式，擊打器不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、便于維修。

（2）弧形篩安裝傾角的確定。篩面傾角的大小對(duì)弧形篩的生產(chǎn)效率和篩分效率有著密切關(guān)系，生產(chǎn)能力取決于物料沿篩面的運(yùn)動(dòng)速度，但運(yùn)動(dòng)速度過(guò)大對(duì)弧形篩的篩分和泄水效率是不利的，因此安裝傾角范圍的確定需結(jié)合泵揚(yáng)程、入料量、篩面橫截面積等參數(shù)，保證弧形篩篩分和泄水效率同時(shí)，使生產(chǎn)率最大化。經(jīng)過(guò)計(jì)算及實(shí)際試用情況，安裝傾角確定為60°。

（3）弧形篩入料管道直徑確定?；⌒魏Y入料管道直徑大小直接關(guān)系著弧形篩的工作效率大小，太大容易造成弧形篩超負(fù)荷工作，甚至造成弧形篩運(yùn)行癱瘓；太小使粗煤泥入料速度低，弧形篩設(shè)備工作效率低，經(jīng)計(jì)算、觀察馬頭洗選廠弧形篩生產(chǎn)情況，分析確定該洗選廠弧形篩入料管道直徑偏小，因此加大弧形篩入料管道直徑，以解決原有粗煤泥弧形篩入料箱因容量低，入料速度高，造成的煤泥向篩邦外濺、泄水透篩效果差的問(wèn)題。

2.2.2 提高泥漿泵流量

馬頭洗選廠角錐池泥漿泵為潛水渣漿泵，型號(hào)為150ZJ-I-A50，額定流量為150 m3/h，電機(jī)功率為50 kW，該潛水渣漿泵為水泵與電機(jī)同軸一體，工作時(shí)通過(guò)電機(jī)軸帶動(dòng)水泵葉輪旋轉(zhuǎn)，將能量傳遞給漿體介質(zhì)，使之產(chǎn)生一定的流速，帶動(dòng)固體物流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)漿體的輸送。由于該洗選廠粗煤泥漿濃度較大，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，發(fā)現(xiàn)泵抽水電機(jī)功率不足，抽水能力偏小，因此采取將1 號(hào)水池2 臺(tái)上料泵原有的50 kW 6 級(jí)電機(jī)更換成75 kW 4 級(jí)電機(jī)，將泥漿泵抽水能力進(jìn)行了提高，渣漿泵流量提升為200 m3/h 左右。

2.2.3 提高離心機(jī)設(shè)備脫水能力

為解決該洗選廠離心機(jī)脫水能力不足問(wèn)題，粗煤泥回收系統(tǒng)增加了1 臺(tái)新離心機(jī)，該離心機(jī)型號(hào)為L(zhǎng)LL720*400BⅡ；性能參數(shù)為，回收煤泥水粒度大于0.15 mm，入料濃度大于50%（按入料計(jì)），處理能力10～15 t/h（按入料計(jì)），產(chǎn)品外在水分12%～16%。

離心機(jī)為L(zhǎng)LL 系列立式螺旋卸料離心機(jī)，是一種新型高效的粗煤泥脫水回收設(shè)備。該離心機(jī)利用機(jī)械旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，實(shí)現(xiàn)固液混合物分離，具體工作原理為煤泥通過(guò)離心機(jī)入料口，經(jīng)布料盤(pán)進(jìn)入篩籃與螺旋轉(zhuǎn)子之間的空間。在離心力的作用下，水和小的顆粒（離心液）透過(guò)物料層，穿過(guò)篩網(wǎng)，沿上蓋流入機(jī)座上部的集水槽內(nèi)，然后通過(guò)設(shè)在機(jī)座兩側(cè)的排液管排出機(jī)外；煤粒則保持在篩籃內(nèi)側(cè)，因螺旋卸料轉(zhuǎn)子與篩籃之間有一轉(zhuǎn)速差，螺旋卸料轉(zhuǎn)子就將煤粒從篩網(wǎng)上刮下，并將其推送至篩籃底部，從而把脫水后的煤泥（脫水產(chǎn)品）卸到機(jī)器下邊的收料漏斗里。

2.2.4 提高系統(tǒng)篩分處理能力

浮選截粗效果，該洗選廠增加了2 臺(tái)自制弧形篩。

3 改進(jìn)效果

3.1 離心機(jī)設(shè)備脫水能力改進(jìn)

離心機(jī)設(shè)備脫水能力改進(jìn)，使該洗選廠洗精煤水分含量由粗煤泥回收系統(tǒng)改進(jìn)前的日平均17.18%降為14.42%。設(shè)備改進(jìn)前的精煤水分含量統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表1，設(shè)備改進(jìn)后的精煤水分含量統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表2。

表1 設(shè)備改進(jìn)前的精煤水分含量統(tǒng)計(jì)Table 1 Moisture content statistics of clean coal before equipment improvement

表2 設(shè)備改進(jìn)后的精煤水分含量統(tǒng)計(jì)Table 2 Moisture content statistics of clean coal after equipment improvement

3.2 浮選效率

增大1 號(hào)水池2 臺(tái)上料泵流量，使工廠浮選系統(tǒng)效率提高了15%。

3.3 洗煤成本

增加2 臺(tái)弧形篩，浮選截粗效果明顯，浮選入料濃度下降，噸煤浮選藥劑使用量減少了11%左右。浮選產(chǎn)量提高，噸煤電耗降低6.5%，設(shè)備機(jī)物料消耗噸煤降低8%。洗噸煤綜合成本降低12%左右。

4 結(jié) 語(yǔ)

機(jī)械化開(kāi)采程度提高后，原煤中粉煤含量增加，洗選廠原粗煤泥脫水回收系統(tǒng)弧形篩、離心機(jī)往往能力不足，需進(jìn)行設(shè)備生產(chǎn)能力技術(shù)改造。