马兰矿选煤厂煤泥掺中煤可行性研究

2022-10-18宗宝

煤矿现代化 2022年5期

宗宝

（山西西山煤电股份有限公司马兰矿选煤厂，山西古交 030205）

随着国家工业化进程加速前进，煤炭洗选行业积极响应国家号召，提高煤炭综合创效能力。在国家环保政策的要求下，煤泥水处理问题越发严重，在一定程度上影响到整个矿区经济效益。因此，响应政府“吃干榨净”的号召，对煤炭洗选产品充分回收、利用，在满足政府要求及客户要求上提升煤炭综合经济效益成为重中之重。

1 概况

马兰矿选煤厂生产能力为400万t/a，目前所用工艺为三产品重介旋流器、粗煤泥TBS分选和细煤泥浮选联合分选工艺。在煤炭洗选过程中会产生大量煤泥，该选煤厂煤泥年产率约为10万t，通过加压过滤机压滤后转运至煤泥棚落地销售，煤泥具体化验数据见表1、表2：

表1 煤泥压滤机入料粒度组成表

表2 煤泥化验数据表

选煤厂目前用于煤泥压滤设备为4台压滤机，根据现场实际生产需求，日常同时开起设备4台。由表1所示，该厂压滤机入料小于0.125 mm粒级产物接近80 %，细粒级煤的比表面积大、孔隙结构发达，具有较强的吸水性，细粒级过多导致煤泥压滤入料粘度大，脱水相对困难。如表2所示，煤泥灰分较低，在经过压滤脱水后水分仍有20%左右，水分偏高、粘性大、热值低，无法掺配售卖，造成资源大量浪费，并且在煤泥运输过程中也会对厂区环境造成影响。

2 煤泥掺配系统改造方案

2.1 工艺流程

如图1所示，如果本次煤泥掺配系统改造成功，从煤泥厂房的煤泥压滤机入料桶开始，增设管道由泵打入新建压滤车间高压隔膜压滤机，压滤完成后滤液经溜槽进入主厂房滤液桶；压滤后煤泥产品经溜槽进入煤泥收集刮板输送机运送至破碎机，经过破碎后煤泥由转载带式输送机运输至转载站，经机头溜槽给入煤泥缓存仓，根据智能配煤系统所检测的数据，按照设定总带煤量和配比自动调节螺旋给煤的频率，通过螺旋给煤机频率微调和螺旋给煤机台数粗调相结合的方式，将煤泥分散均匀给入现有中煤带式输送机。

图1 改造后设备流程图

此次改造将保留原有煤泥压滤系统，通过新建压滤系统实现产品多元化，根据实际煤泥质量进行配比销售，实现提档销售。

2.2 工业试验

1）样品制备。本文所使用的煤样来自西山马兰矿选煤厂煤泥压滤机入料，将现场压滤机入料桶中煤泥水进行采样，用桶密封装好带回实验室。

2）试验步骤。①将现场样品搅拌均匀倒入实验室搅拌桶桶中；②通过入料泵将搅拌均匀煤泥水打入高压隔膜压滤机；③开启压榨水泵进行二次压榨；④压滤完成后将滤饼进行破碎、化验。

2.3 试验结果及分析

经过3次试验，实验结果见表3和图2。

表3 高压隔膜压滤机脱水实验结果

如表3所示，高压隔膜压滤机能够将煤泥压滤脱水至10.98 %左右，极大程度降低煤泥水分，并有效提高煤泥发热量，提高至2421.6大卡左右。

如图2所示，改造后煤泥滤饼深度脱水明显，达到预期效果。结合表2试验结果说明此次改造的研究方向可行，能够为选煤厂创造经济效益。

图2 改造前后煤泥产品图

2.4 高压隔膜压滤机工作流程及特点

2.4.1 工作流程

压紧滤板→一次压榨→二次压榨→松板卸料。

首先通过压紧油缸工作将滤板定板移动达到压紧状态，形成封闭滤室；然后由入料泵将物料打入压滤机滤室内，物料充满后借助入料泵的压力进行第一次压榨；在一次压榨结束后关闭入料泵，启动压榨泵将高压水通入滤室，借助水的压力对物料进行二次压榨，进一步减少水分；最后利用拉开装置按照设定次序拉开滤板，滤饼自行脱落至下部运输装置进行转运。

2.4.2 高压隔膜压滤机特点

1）处理量大：目前1台高压隔膜压滤机的处理量可替换现有4台压滤机，极大程度上降低了设备运营、维护成本。

2）压滤后产品水分低：在进行二次压榨后煤泥产品水分明显降低，根据现场试验结果，煤泥水分能够控制在10～12之间。

3）自动化程度高：设备已完成实现PLC自动控制，同时实现自动压紧、自动压榨、自动拉板、自动卸料等技术，减少人工成本。

2.5 工艺布置

如图3所示，设计在主厂房旁空闲场地，新建钢结构压滤车间，在车间内部建造混凝土压滤机操作平台，共有4层；1层（-1.50 m平面）布置压榨水箱、压榨水泵、排污泵、煤泥转载带式输送机；2层（+3.50 m平面）布置破碎机；3层（+7.50 m平面）布置煤泥收集刮板输送机；4层（+10.50 m平面）布置1台压滤机。含固约40 %左右的煤泥由泵从压滤机入料桶打入高压隔膜压滤机，进行高压压榨（工作压力范围7～10MPa）脱水后，由煤泥收集刮板输送机运至破碎机，滤饼破碎后经转载带式输送机运输至煤泥缓存仓，根据智能配煤系统进行与中煤掺配。