新郑精煤公司入选构造煤泥化试验研究

蒋淑玲

（郑煤集团新郑精煤有限责任公司，河南省郑州市，451184）

新郑精煤公司入选构造煤泥化试验研究

蒋淑玲

（郑煤集团新郑精煤有限责任公司，河南省郑州市，451184）

新郑精煤公司对入选构造煤进行了转筒泥化试验，对不同泥化时间下煤泥的粒级分布、灰分分布和煤泥产生机理进行了分析研究，发现煤泥的形成不是由于水的浸泡作用导致的，而是由于搅拌作用导致的，用事实依据否定了郑州矿区构造煤遇水即泥化的错误结论。

构造煤 泥化试验 选煤

新郑精煤公司是一座设计入洗量为300万t/a的大型选煤厂，采用0.75 mm预先脱泥＋无压三产品重介旋流器＋粗煤泥TBS分选＋细煤泥浮选＋尾煤压滤的联合洗选工艺。入选原煤为郑州矿区构造煤，是原生结构煤在构造应力作用下发生脆性变形和韧性变形所形成的，煤体以粉片状为主，少量呈粒状和鳞片状，光泽暗淡、无层理、强度低、手试松软，可捻成星片状或粉末状，磨擦镜面上可见大量的擦痕，具有揉皱现象。煤的原生结构和构造已遭到严重破坏，煤体中偶夹粉煤压固而成的块煤，强度很低，指压易碎，属全层构造煤，其特点是－6 mm粒级的含量大于70%，－0.5 mm粒级的含量超过30%；浮沉煤泥的含量超过10%，总的煤泥量超过50%。由于泥化现象严重，这种煤一直被业界称为不能湿法洗选的煤。本文研究了郑州矿区构造煤泥化现象和煤泥产生的机理，为新郑精煤公司入选构造煤提供了生产管理依据，用事实依据否定了郑州矿区构造煤遇水即泥化的错误结论。

1 入洗原煤筛分试验

参照GB/T477－1998《煤炭筛分试验方法》对新郑精煤公司入选原煤样进行了筛分试验，其结果见表1。

表1 新郑精煤公司入选原煤样筛分试验报告

由表1可知，粒度为－0.5 mm属主导粒级，产率占全样的38.89%，其次是粒度为＋13 mm粒级，产率占全样的17.15%。煤样总灰分较高，为32.53%，且各粒级灰分相差较大，随着粒度的减小，各粒级的灰分逐渐降低，仍不能满足客户灰分小于11%的要求，需要进行分选。

2 转筒泥化试验

为了获得煤样在不同浸泡时间和搅动情况下的粉碎作用，分别进行了5 min、10 min、15 min、20 min和30 min的转筒试验。试验条件选取＋0.5 mm的煤样25 kg和水100 kg（实际矿井水），翻转速度为20 r/min。转筒试验后分别对煤样进行了全级筛分（大筛分和小筛分）试验，转筒泥化试验结果见表2。

试验条件所设定的时间为转筒达到额定转速20 r/min期间所运行的时间。试验中转筒试验装置采用变频调速装置驱动，启动加速过程时间和停止时间各需要1 min，其间旋转11圈。

表2 转筒泥化试验结果

根据以上试验结果绘制的不同时间泥化后全级粒度分布和新生煤泥粒度分布曲线见图1和图2。不同时间泥化后全粒级灰分分布和煤泥灰分分布曲线分别见图3和图4。

图1 不同时间泥化后全级粒度分布

从图1～图4中的曲线可以看出，经过不同时间的泥化作用后，各粒级的含量分布和灰分分布基本相似，大致粒度组成与原料煤相近。

＋0.5 mm原料煤中粒度越小的粒级粉碎作用越强，0.5～3 mm粒级的粉碎作用最为明显。结合新郑精煤公司入选原煤样筛分试验结果表1可知，其主要原因是原煤中净煤主要分布在细粒级，尤其以0.5～3 mm为最，而正是这种净煤粉碎的结果导致了最后的粒度组成情况，所产生的－0.5 mm煤泥灰分明显低于＋0.5 mm，各粒级灰分也充分证明了这一点。

图2 不同时间泥化后新生煤泥粒度分布

将各种条件下产生的－0.5 mm煤泥总量进行比较时不难看出，随着翻转时间及次数的增加，－0.5 mm煤泥产量呈线性增加，但该拟合直线的起点较高，说明该煤样即使在较小的搅动下都会产生大量的－0.5 mm煤泥。泥化时间与－0.5 mm煤泥产率关系见图5。

图5 泥化时间与－0.5 mm煤泥产率关系

3 煤泥产生机理分析

为了进一步了解－0.5 mm煤泥的产生是由水的浸泡作用导致还是搅拌作用（机械粉碎作用）导致的，将煤样预先用矿井水进行了12 h的静态浸泡，再进行20 min的转筒泥化试验，泥化结果筛分试验结果见表3。

表3 泥化结果筛分试验表

浸泡作用对全级粒度组成和对煤泥粒度组成的影响见图6和图7。

如图6和图7所示，12 h的浸泡作用不仅没有改变全粒级的总体粒度分布， 甚至连所产生的－0.5 mm煤泥的粒度组成都一样，因此可以得出该煤种是不易泥化煤，只是其中的净煤部分特别易碎，煤泥的形成不是由于水的浸泡作用导致的而是搅拌作用导致的。

4 结论

（1）经过不同时间的泥化作用后，各粒级的含量分布和灰分分布基本相似，大致粒度组成与原料煤相近。0.5～3 mm粒级的粉碎作用最为明显，其主要原因是原煤中易碎净煤主要分布在细粒级。

（2）随着翻转时间和次数的增加，－0.5 mm煤泥产率呈线性增加。由于构造煤易碎的特点，即使在较小的搅动下都会产生大量的－0.5 mm煤泥。

（3）煤泥的形成不是由于水的浸泡作用导致的而是搅拌作用导致的，用试验依据推翻了郑州矿区构造煤遇水即泥化的错误结论，同时新郑精煤公司的成功投产运行也彻底打破了郑州矿区构造煤由于泥化严重而不能湿法洗选的定论。

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［4］ 刘明，廖祥国，庞宇飞等.田庄选煤厂原煤泥化情况下的浮选实践［J］.选煤技术，2009（1）

Study on sliming experiment of tectonic coal separation in Xinzheng Clean Coal Company

Jiang Shuling
（Zhengzhou Coal Industry（Group）Co，Ltd.Xinzheng Clean Coal Company，Zhengzhou，Henan 451184，China）

The rotating cylinder sliming experiment was carried out on tectonic coal of Xinzheng Clean Coal Company.Particle distribution of coal slime，ash distribution and slime generation principle with different degradation time have been analyzed.The results showed that the formation of coal slime was not due to the effects of water immersion，but because of agitation caused，which denied the incorrect conclusion of tectonic coal of Zhengzhou mine area degradation in water in accordance with the facts.

tectonic coal，sliming experiment，coal preparation

TD946.2

A

蒋淑玲（1975－），女，安徽淮北人，大学本科，工程师，现为新郑精煤公司安全技术科科长，主要从事安全生产技术管理工作。

（责任编辑 王雅琴）