潘集选煤厂粗精煤泥回收系统工业性试验分析

赵丽娟，殷志杰，石 郡，朱再胜，桂洋洋，苑金朝

(1.北京国华科技集团有限公司，北京 101300；2.淮南矿业(集团)公司潘集选煤厂，安徽 淮南 232001)

随着重介质选煤技术的发展，不脱泥不分级无压三产品重介质旋流器+煤泥重介质旋流器+浮选工艺得到广泛应用，由于煤泥重介质旋流器的有效分选下限已经达到0.25 mm，甚至更细一些。因此选煤厂的粗精煤泥回收系统第一要务是强化脱除高灰细泥的功能，尽可能多的回收质量合格的粗精煤泥；第二要务是严格控制浮选入料粒度上限，避免粗粒精煤泥损失在浮选尾矿中。

1 潘集选煤厂粗精煤泥回收工艺流程

潘集选煤厂于2018年投产，是一座处理能力12.00 Mt/a的特大型炼焦煤选煤厂。为了强化煤泥中高灰分细泥的脱除，提高煤泥离心机入料浓度，潘集选煤厂采用“双段弧形筛+离心机”的工艺。其粗精煤泥回收工艺流程见图1。

图1 潘集选煤厂粗精煤泥回收工艺流程

精煤磁选机尾矿及精煤泥离心机离心液由泵打入一段弧形筛，筛上物进入二段弧形筛进一步脱水脱泥；二段弧形筛筛上物进入煤泥离心机，脱水产物作为精煤泥掺入销售精煤中；两段弧形筛筛下水进入浮选入料脱泥池，煤泥离心机离心液则返回精煤泥桶。

潘集选煤厂共有4套年处理能力3.00 Mt的生产系统，每套系统分别设有8台BVOSB242060型粗精煤泥弧形筛，单台筛面面积5.1 m2，筛缝间隙为0.4 mm；2台LLL1200×650B型煤泥离心脱水机，筛篮筛缝间隙为0.3 mm。

表1 弧形筛规格型号和处理量

2 粗精煤泥弧形筛分选工艺指标

2.1 对粒度组成的分析

一段粗精煤泥弧形筛入料及各产物粒度组成见表2、表3、表4。由各表数据可以看出：

(1)小于0.075 mm粒级为主导粒级，占入料的49.19%，灰分为40.69%；随着粒度减小，灰分逐渐增高的趋势明显；

(2)由计算可知，大于0.075 mm煤泥加权平均灰分为10.33%，因此，在粗精煤泥回收系统中，应尽可能回收大于0.075 mm煤泥，脱除小于0.075 mm粒级煤泥。

(3)二段弧形筛入料中小于0.075 mm粒级产率(占本样)为22.42%，较一段入料降低了26.77个百分点，其灰分也降低了8.78个百分点。

(4)二段弧形筛再次分级，脱除部分细泥，小于0.075 mm粒级产率由22.42%降为8.66%，使得筛上物灰分降为11.51%。

(5)筛下水中含有少量粗煤泥，这是由于弧形筛采用不锈钢条缝筛面，使得大于筛缝的长条形颗粒可能透筛，并且筛条在使用过程中会磨损，造成筛缝变大，因此筛下水中含有少量粗精煤泥。

(6)二段弧形筛筛下水中粗煤泥含量明显多于一段，这是由于二段的单位面积处理量大幅度减小，筛分时间延长，使得粗煤泥有更多的透筛机会。

表2 一段弧形筛计算入料粒度组成

表3 二段弧形筛计算入料粒度组成

表4 两段弧形筛计算入料粒度组成

2.2 工艺指标

根据表2、表3、表4的数据绘制的分配曲线见图2。

图2 弧形筛分配曲线

由图2曲线查得的弧形筛可能偏差、分配粒度及筛分效率见表5。

表5 弧形筛可能偏差、分配粒度及筛分效率

由表5可知：

(1)一段弧形筛分配粒度为0.108 mm，二段分配粒度为0.167 mm，两段弧形筛综合分配粒度0.185 mm，二段弧形筛分配粒度比一段粗得多，这是由于在二段有较多的粗粒透筛的缘故。

(2)一段弧形筛粗粒级正配效率90.49%，高于二段的85.58%，细粒级正配效率73.25%高于二段的70.03%。两段弧形筛粗粒物综合正配效率为85.46%，细粒物综合正配效率为89.17%，这表示只有14.54%的大于0.075 mm粒级透筛到筛下物中，10.83%的小于0.075 mm细粒混杂在筛上物中。众所周知，粒度越细，筛分效率越低，对于脱除小于0.075 mm细粒级而言，有这样的指标是很不错的。

3 离心脱水机工艺效果

离心机脱水产物固体回收率计算式如下：

脱水率计算式如下：

脱水效率计算式如下：

ηb=Ys+Yw-100(%)

(3)

式中：Ys——产品的固体回收率，%；

Yw——脱水率，%；

a——入料中固体质量百分率，%；

b——产品中固体质量百分率，%；

c———离心液中固体质量百分率，%；

ηb——脱水效率率，%。

试验测得：离心机入料浓度38.43%，脱水产物外在水分为11.49%，离心液浓度为14.90%，折得：离心机脱水产物固体回收率为73.62%，脱水率为94.03%，脱水效率为67.65%。

煤泥离心机的脱水产物水分低，是该厂粗精煤泥回收系统的特色，但也要指出，离心液浓度偏高，其携带的固体产率已超过入料的1/4，这是一项需要解决的问题。

4 均方差检验

用均方差来核实试验资料的正确性和可靠性。由表2、表3、表4可以得到实际入料及计算入料产率，以此来计算均方差。计算式如下：

式中：σ——均方差；

Δ——计算入料和实际入料中各粒级含量之间的差值；

N——所用筛分资料中的粒级数；

M——筛分作业的产品数。

计算得均方差见表6。

表6 均方差计算值

《煤用筛分设备工艺性能评定方法》(GB/T 1571—2005)规定，当入料为煤泥时，均方差临界值为4.0。以上计算得到的均方差值σ皆小于4.0。故本次工业性试验的数据有效，可信。

5 结 语

潘集选煤厂粗精煤泥回收系统的最大特色是由两段串联的弧形筛和煤泥离心脱水机有效脱除了大量小于0.075 mm高灰细泥，回收了灰分仅为8.83%、水分仅为11.49%的高质量的粗精煤泥。

鉴于二段弧形筛入料中，灰分为9.31%的0.5～0.25 mm粒级的精煤只有74.26%的概率被回收，建议改用带有气动击打的筛缝间隙为0.3 mm的细筛缝弧形筛，以提高粗粒精煤泥的回收量，并将浮选入料上限控制到0.25 mm以下。