鄂尔多斯某选煤厂粗中煤泥回收系统技术诊断

2022-03-04高和平张雪慧白春华刘艳青

绿色科技 2022年2期

关键词：原煤产率粒度

高和平，张雪慧，白春华，刘艳青

(1.国能蒙西煤化工股份有限公司，内蒙古鄂托克 016014；2内蒙古科技大学，内蒙古包头 014000)

1 鄂尔多斯某选煤厂粗中煤泥回收系统

1.1 选煤厂洗选工艺简介

鄂尔多斯市某洗煤厂，设计入洗原煤量为400万t/年，采用的是重介浮选联合工艺。整个工艺包括重介系统、粗煤泥分选与回收系统、粗中煤泥回收系统、细煤泥分选与回收系统及尾煤泥浓缩过滤系统。

原煤(包括矿井煤及外调煤)，通过给煤机进入准备车间，经手选、破碎进入洗选车间，之后通过两台无压三产品旋流器进行双系统分选，产品通过脱介筛、脱介、脱水、脱泥，成为最终产品，筛下精煤泥浮选后经加压过滤机脱水成为精煤产品，浮选尾矿经浓缩、压滤成为尾煤泥；筛下中矸煤泥经过磁选机脱介，进入浓缩沉降，最后进入卧脱离心机及压滤机脱水，成为尾煤泥产品。

1.2 粗中煤泥回收系统主要设备

尾煤泥卧式沉降过滤离心机(LWZ1400*2000)，是在总结国内外此类机型的基础上进行创新设计的机型，通常称之为卧脱机，是一种用来连续处理物料的固液分离的设备。其设计处理量(按入料干煤计)为40～50 t/h,设计脱水产物外在水分为14%～24%，转鼓转速为500、600 r/min,转鼓长度2000 mm,转鼓内径1400 mm,离心强度为196、282。相比于其他机器，其转速低，转鼓短，适宜回收大于0.045 mm粒级为主的物料。该设计节能减耗，不占太大空间，可靠耐用[3]。

1.3 粗中煤泥回收系统现存问题

无压三产品旋流器进行双系统分选，入洗原煤量约为950 t/h，选煤厂最初设计中，原煤中含有的矸石量和煤泥量都较低，+1.8 g/cm3密度级产率为25.93%，-0.5 mm粒级含量为15.15%。近年来，入洗原煤煤质逐渐变差，原煤中矸石量和煤泥量都大幅增加，+1.8 g/cm3密度级含量一般大于50%，-0.5 mm粒级含量一般大于25%，入洗原煤量也逐渐加大，预期要达到1100 t/h。

该厂原生产工艺系统主要分选设备已不能适应逐年变差的煤质以及逐渐增加的原煤处理量，出现了许多问题，就粗中煤泥回收系统，目前工艺为中煤、矸石稀介质混合后磁选，中矸磁尾一起进入一段斜管浓缩机，浓缩后经过尾煤卧脱脱水，脱水后的产品掺入中煤，这可能会造成部分精煤损失。针对该问题开展试验研究，获得粗中煤泥回收系统第一手资料，依据诊断结果提出技术改造建议方案，为该厂后续改进工作提供技术指导。

2 尾煤卧脱单机检查

参照GB/T477-2008《煤炭筛分试验方法》对脱入料、产品和离心液进行筛分试验，入料、产品及离心液数质量见表1，粒度组成见表2。

同时，借鉴GB/T15716-1995《煤用筛分设备工艺性能评定方法》相关规定，采用格氏法计算了产品产率，结果见表3。

(1)由表2可知，卧脱入料灰分为42.37%，经卧脱脱泥后粗精煤泥灰分降低至34.17%，具有一定的脱泥降灰作用。

表1 卧脱产品浓度及产率测量结果

表2 卧脱入料及产品粒度、灰分组成

表3 卧脱计算入料组成和分配率计算

(2)卧脱产品中-0.25 mm粒级灰分为41.82%，产率为57.96%，表明未脱净的-0.25mm粒级高灰细颗粒的存在导致离心脱水产品灰分较高。

(3)离心液中+0.25 mm粒级产率为6.43%，其中+0.5 mm粒级颗粒产率为2.18%，说明离心机筛篮可能存在破损情况，导致离心液中含有粗颗粒。

绘制粗尾煤泥卧脱设备入料及产品粒度特性曲线和粗尾煤泥卧脱产品粒度分配曲线如图1和图2所示。由图1可知，取规定粒度分别为0.125 mm、0.25 mm、0.40 mm计算不同规定粒度下筛分效率，如表4所示。由图2粗尾煤泥卧脱产品粒度分配曲线可知：分配粒度Sp50=0.03 mm。

图1 卧脱入料及产品粒度特性曲线

3 卧脱产品性质分析

按照GB/T 478-2008《煤炭浮沉试验方法》对卧脱入料、产品和离心液样品进行缩分，然后进行浮沉试验，结果见表5、表6和表7。由此可知：卧脱入料中-1.4 g/cm3密度级产率为39.50%，灰分为14.39%；卧脱产品中-1.4 g/cm3密度级产率为51.43%，灰分为12.08%；卧脱离心液-1.4 g/cm3密度级产率为7.82%，灰分为6.96%。

图2 卧脱产品粒度分配曲线

表4 筛分效率计算

4 诊断结果及建议

以上结果说明，粗中煤泥中含有较多的低密度物，主要来自中煤磁选尾矿，建议将中煤稀介与矸石稀介分开，将中煤稀介并入精煤稀介中，共同进入精煤磁选与粗煤泥分选环节，这样可以从粗中煤泥中多回收一部分低灰精煤。同时建议加强“卧脱”筛网的使用管理，防止筛网破损致使部分低灰粗颗粒直接损失到最终(压滤)尾煤泥中去，避免最终尾煤泥灰分较低、发热量较高的情况。