浅谈浮精脱水设备与精煤压滤机的对比

孟宪忠

(龙煤股份公司七台河子公司桃山选煤厂,黑龙江七台河 154600)

浅谈浮精脱水设备与精煤压滤机的对比

孟宪忠

(龙煤股份公司七台河子公司桃山选煤厂,黑龙江七台河 154600)

结合桃山选煤厂浮选精煤脱水现状及存在的问题,通过桃山选煤厂浮选精煤脱水设备即圆盘真空过滤机与新型的精煤压滤机在工业现场应用的情况进行对比。

浮选精煤 真空过滤 精煤压滤 脱水工艺

我国的洗选精煤水分一般要求要达到10%以下，但我国洗选精煤平均普遍偏高，而桃山选煤厂的精煤水分为13%左右。精煤水分高的关键是细粒浮精煤。据统计，我国平均滤饼水分约25%左右，一些选煤厂达到28%～32%，桃山选煤厂的浮选精煤水分达到26%，也略有偏高，而浮选精煤的含水量占总精煤水分40%左右，最高达60%，因此解决好浮选精煤脱水问题是降低产品水分的关键。

1 桃选厂浮选精煤脱水设备及精煤压滤机的状况

桃山选煤厂生产能力为240万t/a。现有GP120-10圆盘真空过滤机3台。该厂入选外来煤，煤质、煤泥含量、粒度组成变化较大。生产中当煤泥含量大或生产能力加大时，由于过滤机滤饼水分高，滤饼脱落率低导致过滤机能力不足，经常导致生产停车。

1.1 圆盘真空过滤机

浮选精煤传统的脱水设备是真空过滤机，但真空泵产生的真空压力差最高只能达到0.06MPa，实际过滤表面的压力差则更低，一般小于0.02MPa，所以真空过滤机指标存在脱水效率低、滤饼水分高、能耗大的问题。尤其处理细而粘的物料时，过滤更为困难。具体表现在：①滤饼脱落困难，老在盘上打转，不得不借助人工捅饼；②真空过滤机滤液不能出清水，滤液浓度高，必须返回浮选，导致细煤泥在系统内循环，无疑增加了无用功的消耗，并恶化了浮选和过滤效果；③真空泵动力消耗大；④滤布更换麻烦，成本也较高。

1.2 精煤压滤机

其结构简单，能耗大大降低，脱水指标先进。国产精煤压滤机自株洲选煤厂和徐州东城选煤厂先后采用20m2和40m2压滤机取得成功后，又先后开发了70m2、100m2、200m2精煤压滤机。从精煤压滤机应用情况来看，精煤压滤机脱水指标均较好，精煤水分可达到18%～22%，比真空过滤机降低6%～10%，滤液可以出清水，处理量可达0.1～0.15t/m2·h，动力消耗可节省60%以上。精煤压滤机是我国浮选精煤脱水的首选设备和发展方向。

1.3 新型精煤压滤机

XMZG型精煤压滤机是在原尾煤压滤机的基础上，进一步改进发展成的一种高效脱水设备。他的优点有：

①改进压滤机结构，增加脱水功能，即在精煤压滤机上能同时实现高压流体进料、滤饼压榨与压缩空气强气流风吹滤饼三位一体，有层次综合运用，得以强化物料脱水；②克服传统尾矿压滤机机型大，单块滤饼体积大，不易破碎，单循环时间长，间断集中装卸导致不易保证总精煤质量均匀和产生运输事故，即要求压滤速度快；③解决好因浮选精矿浓度低且含有大量泡沫，易产生气蚀现象，既解决泡沫矿浆的泵压困难又最大限度地提高流体静压力，从而提高过滤速度；④努力降低精煤水分，提高滤饼脱落效果，并产生低浓度可以直接进入循环水系统的滤液，克服真空过滤机因滤液浓度高，必须返回浮选，导致恶化浮选效果的缺点。

2 精煤压滤机与真空过滤机效果对比

2.1 GP120-10真空过滤机检查结果

GP120-10真空过滤机过滤面积120m2，滤网孔0.12mm，真空度0.023MPa，脱饼率约65%，转速为0.30r/min，滤饼厚度约12mm，滤饼全水分为28.9%，处理能力为Q=9.2t干煤泥/h·台。

2.2 精煤压滤机检查结果

压滤机过滤面积为100m2，顶紧时间(t1)50s，进料时间(t2)3min30s，吹风时间(t3)15s，压榨时间(t4)15s，松开头板时间(t5)40s，卸料时间(t6)4min30s，进料压力0.6MPa，顶板压力13.5MPa，滤饼厚度33.4mm，因为机头松开浮选精矿就开始入罐，滤饼卸完约一半，料罐就已充满，所以入罐时间不计入压滤时间。单循环时间t=t1+t2+t3+t4+t5+t6=10min，滤饼水分为22.2%，单循环处理能力：q=1.66t/单循环·台，则处理能力为9.96t干煤泥/h.台。单机检查对比结果分析。从以上检查结果看，从台时处理能力比较，100m2精煤压滤机比GP120-10真空过滤机稍高，而且脱水效果好。

3 精煤压滤机与真空过滤机效益对比分析

3.1 工艺效益分析

由于压滤机是强制性脱水设备，固液分离彻底，从而可以杜绝真空过滤机存在的因滤液必须返回浮选而导致细泥循环的现象。有利于改善浮选效果，增加浮选机的入浮煤泥量，从而提高浮选精煤产量。另外，使用精煤压滤机还可以防止因煤泥细粘造成过滤效果差，而导致大量煤泥流向尾煤浓缩机，来不及沉淀，复用水质量差影响选煤全过程的现象发生，从而保证清水选煤，由此产生的经济效益潜力很大。

3.2 节运效益

选煤厂每年精煤产量为70万t，其中浮精约20万t，浮选精煤水分平均降低6%，每年可减少无用运输量1.2万t，既缓和了铁路运输的压力，又为用户节省了运费。若按平均运价60元/t计，则年节省运费72万元。

4 结语

XMZG100/1090-U型精煤压滤机以强化物料脱水为目的，改造了传统的压滤机结构与脱水工艺，取得了理想的工艺效果：

(1)该精煤压滤机结构设计新颖独特：采用独立进气结构，气道不堵塞，易维护；滤板结构设计带有高强度双面隔膜，可实现高压强流体进料、强气流风吹滤饼和隔膜压榨挤压滤饼脱水，增加脱水功能，且滤布寿命长，不喷料，滤饼脱落率高；采用超高分子量聚乙烯滤板，重量轻，寿命长，耐磨蚀，不老化。

(2)压滤脱水工艺设计合理，可靠。采用自流与风压给料，克服因精矿浓度低且含有大量泡沫导致泵压给料的困难，脱水过程采用PC程序自动控制，运行可靠，配置合理，调节灵活。

(3)脱水工艺指标先进。当精矿浓度为160～250g／L时，处理能力可达8～10t/h，滤饼水分降到18%～22%，与相同处理能力的圆盘真空过滤机相比较，滤饼水分降低6%～10%，滤饼脱落率可提高30%～40%，节电可达60%～70%，且滤液出清水，可直接作循环水，减少了细泥在系统中的循环，有利于改善浮选和过滤效果。

[1]竺清筑.选煤厂煤质分析与技术检查[M].徐州：中国鲁矿业大学出版社,2004.

[2]谢广元主编.选矿学.中国矿业大学出版社.

[3]吕一波,康文泽.分离技术.中国矿业大学出版社,2000.