煤泥减量化与选煤产品增效的应用实践

侯斌斌，冉国锋，解 斌

(山东能源淄博矿业集团 山东博选矿物资源技术开发有限公司 正通选煤厂，陕西 咸阳 713600)

正通选煤厂为矿井型动力煤选煤厂，设计处理能力5.0 Mt/a。根据煤质特性及产品结构，设计确定块煤、末煤均采用重介选煤方法。选煤工艺为：150～13 mm块煤重介浅槽分选、13～1.0 mm末煤有压两产品重介旋流器主再洗分选、1.0～0.25 mm粗煤泥干扰床分选、0.25～0 mm细煤泥快开隔膜压滤机回收。主要产品为洗中块、洗小块、末精煤、煤泥和矸石。其中，粗煤泥回收工艺由水力分级旋流器组(由3个旋流器组成)、弧形筛、煤泥离心机组成。末煤脱泥筛筛下水、煤泥离心机离心液、TBS矸石高频筛筛下水汇集于煤泥桶，经补水调节液位后由煤泥泵打入水力分级旋流器组中进行粒度分级，溢流经煤泥保护箱进入浓缩池，底流由弧形筛脱泥、初步脱水，再经煤泥离心机脱水后掺入洗煤3(末精煤的一种编号)，离心液返回煤泥桶，弧形筛筛下水经煤泥保护箱进入浓缩池。

1 粗煤泥水处理系统存在的问题

1.1 水力分级旋流器溢流存在“跑粗”

从粗煤泥水处理工艺上分析，浓缩机入料来源主要由分级旋流器溢流、弧形筛筛下水以及压滤机滤液水3部分组成。对压滤煤泥、分级旋流器溢流、弧形筛筛下水进行粒度分析，发现粗煤泥回收系统存在较为严重的“跑粗”现象。

在调查研究期间，每日对压滤煤泥、分级旋流器溢流、弧形筛筛下水进行3次粒度分析，积累了大量试验数据，汇总整理结果见表1、表2。

表1 压滤煤泥粒度组成

表2 分级旋流器溢流粒度分析

分析表1、表2可知，通过对压滤煤泥、分级旋流器溢流进行粒度分析可知，大于0.25 mm粒级中粗颗粒含量分别为24.31%、24.16%，说明煤泥水处理系统存在严重的“跑粗”现象。

1.2 弧形筛截粗效果差

经过现场查看发现，水力旋流器底流经过煤泥缓冲箱后直接进入到弧形筛上，弧形筛对粗煤泥脱水后，筛上物料经煤泥离心机脱水后形成粗煤泥，筛下水直接进入到煤泥保护箱，该部分煤泥水存在“跑粗”现象。

2 粗煤泥“跑粗”改造

2.1 旋流器入料阀门改造

改造前，分级旋流器组只安装了显示总压力的压力表，无单个旋流器的分压力。将手动控制阀门更换为电控阀门，安装电源控制柜，增设PLC控制程序，并在集控上位机上增加阀门控制开度按钮，将原来使用的3台旋流器改为使用2个，关闭其中1台旋流器的入料阀门，以便达到旋流器的使用条件压力，在每个阀门控制处安装压力表，检测旋流器的使用压力，以达到灵活控制阀门的开度进而调整旋流器入料压力。详见粗煤泥分级旋流器控制系统示意图1。

图1 正通选煤厂粗煤泥分级旋流器控制系统

改造完成后，调整了分级旋流器阀门的开度和入料压力，分级旋流器的溢流检测结果见表3。

表3 分级旋流器溢流筛分试验结果

表3结果显示，大于0.25 mm粒度级的累计产率为8.30%，相比较于之前的24.16%下降了15.86%，有效解决了旋流器溢流“跑粗”问题，缓解了浓缩池的压力，同时增加了末精煤产量。

2.2 弧形筛筛下水闭路改造

改造前，选煤厂主洗车间三楼煤泥弧形筛筛下水管路连接至二楼煤泥保护箱，使得跑粗的煤泥直接进入到浓缩池中；改造后，将煤泥弧形筛的筛下水引入到煤泥离心机滤液水管路中，然后进入到车间一楼的煤泥水桶，煤泥水桶经旋流器入料泵打入到旋流器中进行分选截粗，将粗煤泥水处理形成闭路循环。这样改造大大降低了进入到浓缩池中的粗煤泥含量，提高了末精煤回收率。

2.3 加强管理

2.3.1 弧形筛管理

定期检查弧形筛筛缝尺寸(塞尺测量)，以防因使用时间长导致筛缝尺寸变大造成跑粗，定期更换翻转弧形筛，检查脱泥筛筛板等。保证进入到煤泥水系统中煤泥的粒度组成。

2.3.2 分级旋流器管理

定期检查旋流器溢流口、底流口的磨损程度，检查底流箱是否通畅、是否存在物料堵塞管路的现象，及时调整旋流器的入料阀门开度、入料压力等。及时发现并处理其可能出现的卡、堵、漏、压力不稳等问题，及时维修处理问题，保证设备正常运行。

2.3.3 岗位操作管理

培训集控员，使其掌握合格的操作规程，调整煤泥桶的液位、浓度，及时根据旋流器的压力显示值调整阀门开度。

定期检查末煤脱泥筛、粗煤泥弧形筛筛板的磨损程度，出现问题及时对筛板进行更换。

3 洗煤产品增效

3.1 引进超高压压滤机

正通选煤厂引进杭州安永科技的超高压压滤机，超高压压滤车间从2020年5月开始建设，2021年6月建成调试运行。煤泥超高压压滤机设备参数见表4。

表4 超高压压滤机设备参数

超高压压滤车间运行后，采样化验的超高压压滤煤泥化验收据同普通压滤机的煤泥滤饼化验数据对比见表5。

表5 煤泥化验数据对比

3.2 效益分析

超高压煤泥目前价格为500元/t，普通压滤煤泥价格400元/t，平均高100元/t。按照正通选煤厂的产量每天入洗15 000 t原煤，煤泥产量占比在8%左右，大概每天可产生1 200 t煤泥。

若全部按湿煤泥计算每天的效益：1200t×400元/t=48万元；若全部按超高压煤泥计算每天的效益：1 200 t湿煤泥扣除水分差值后的产量为1200t×(100-(29.4-19.3))%=1078.8t，每日效益为：1078.8t×500元/t=53.94万元。超高压煤泥每天增加的效益为：53.94-48=5.94(万元)。每年生产时间按300 d计算，一年增效：5.94×300=1782(万元)。

4 结 语

正通选煤厂通过对粗煤泥的回收及煤泥超高压压滤机研究的开发，根据矿井产量，对生产系统进行优化，将最大限度保证系统中粗煤泥回收率及煤泥质量，以保证选煤厂高效稳定生产。