景陽選煤廠技改后粗煤泥回收及分選技術評述

摘 要：本文介紹了景陽選煤廠技改后采用的粗煤泥回收工藝，同時列舉了目前常用的幾種粗煤泥回收工藝設備，并對主要設備性能及適用條件進行了對比;針對技改后景陽選煤廠所采用的粗煤泥分選技術，結合目前常用的幾種分選工藝，分析對比了各粗煤泥分選技術的優劣，最后評價了景陽選煤廠粗煤泥回收和分選工藝的的適用性。

關鍵詞：粗煤泥;回收;分選;適用性

1 前言

景陽選煤廠技改前所采用的生產工藝為粗粒跳汰主洗+細粒浮選，這種工藝雖然投資較少、簡單易行，但隨著爐峪口礦極難選的9#煤出煤量增大，跳汰主洗分選精度低，難以生產出低灰分合格精煤產品;另一方面，技改前選煤廠粗煤泥僅通過撈坑回收后摻入精煤產品，在原煤煤質較差時會出現精煤產品灰分超標，無法滿足煉焦煤市場需求。為此，景陽選煤廠通過工藝技術改造，大大提高了景陽選煤廠的精煤產率及經濟效益。

2 粗煤泥的回收

2.1 粗煤泥回收的意義

有效回收粗煤泥，盡可能減少入浮量，不僅能大大改善浮選效果，還能提高精煤的總體產率，使選煤廠經濟效益最大化。

2.2 粗煤泥回收的常用工藝設備

目前，粗煤泥回收工藝廣泛應用于選煤廠工藝設計，具體分為粗粒精煤泥、粗粒中矸泥以及細泥含量較高的粗煤泥的回收。相應的回收設備有煤泥離心機、高頻篩、沉降過濾式離心機等，各設備回收效率也有差別。

2.3 常用粗煤泥回收工藝效果分析

2.3.1 煤泥離心機回收粗煤泥工藝

該工藝采用濃縮分級旋流器與弧形篩配套使用，能保證煤泥離心機的入料濃度穩定在400g/L以上和適當的流速，如果入料濃度偏低或流速過快，則會導致粗煤泥產品水分偏高。采用上述工藝流程回收粗精煤泥時，產品水分在17%左右，回收粒度下限可低至0.1mm。[1]此工藝在使用過程中，由于旋流器有效分選下限為0.2mm左右，最低可達0.1mm，對0.1mm以下的細泥分選效果逐漸變差，造成進入粗煤泥回收系統的高灰細泥粘附在粗精煤泥表面使產品灰分增高，所以在弧形篩處加設噴淋裝置可降低粗精煤泥產品灰分。

2.3.2 沉降過濾離心機回收粗煤泥工藝

該工藝一般用于煤泥中細泥含量較高的粗煤泥的回收。但沉降過濾離心機的煤泥回收率較低，不能實現徹底的固液分離，回收粗煤泥產品水分較煤泥離心機高。

2.3.3 高頻篩回收粗煤泥工藝

該工藝一般應用于粗精煤泥、中矸粗煤泥的回收。使用該工藝回收粗煤泥時，產品水分在24%左右，水分較高;回收粒度下限可達0.1mm。[1]據生產實踐經驗得知，高頻篩在回收粗煤泥時具有一定的分選作用。同一粒度級入料，篩上物灰分要明顯低于篩下物灰分，說明物料在低振幅、高頻率分級和回收過程中形成的過濾層對物料有按密度分層分選的作用，密度越大，越向篩下下沉，并穿過篩縫進入篩下水。[2]

2.4 常用粗煤泥回收工藝在景陽選煤廠的應用及改進

景陽選煤廠高頻篩上回收的粗精煤泥的水分在25%左右，為滿足用戶需要，還需經煤泥離心機作為最后脫水把關設備，粗精煤泥的水分可降至15%-18%之間，摻入精煤產品的水分為14%左右。具體回收工藝為：精煤磁選尾礦先進入精煤泥水池，再由精煤泥泵送入精煤泥水力旋流器組將精煤泥進行分級，旋流器組溢流去浮選，旋流器底流進入精煤泥高頻篩，高頻篩篩上物由煤泥離心機回收，脫水后的粗精煤泥摻入精煤產品，高頻篩篩下水去濃縮機。

在中矸煤泥回收工藝中，由于系統中粗中煤泥的灰分較低，選煤廠采取將粗中煤泥和矸石泥摻混銷售。具體回收工藝為：中煤磁選尾礦、矸石磁選尾礦一起進入中矸煤泥水池，再由中矸煤泥泵送入中矸煤泥水力旋流器組進行分級，旋流器組底流進入中矸煤泥弧形篩，煤泥篩篩上物的粗粒中矸煤泥摻入中煤產品，篩下水及中矸煤泥水力旋流器組溢流去濃縮機。

3 粗煤泥的分選

3.1 粗煤泥分選的意義

利用粗煤泥回收工藝設備回收的粗煤泥灰分一般高于重選精煤灰分2-4個百分點，若摻入精煤產品很可能導致其灰分超標，而摻入中煤產品又會導致精煤損失嚴重，嚴重影響了企業的經濟效益。

3.2 常用粗煤泥分選工藝效果分析

3.2.1 煤泥重介旋流器粗煤泥分選工藝

該工藝先利用大直徑重介旋流器對加重質進行分級濃縮，將煤泥和精煤弧形篩篩下合格介質分流一起進入小直徑煤泥重介旋流器再次分選。該工藝利用大直徑重介旋流器分級濃縮作用可產生微細介質，可減少微細介質的制備環節。

3.2.2 水介質旋流器粗煤泥分選工藝

水介質旋流器主要用于洗選高硫煤和難浮選的風化氧化煤，其處理量大，設備結構簡單投資少，易操作易維護，但分選精度低，分選粒度下限高，入料粒度范圍窄，且旋流器直徑較小，適用于易選煤和中等可選煤，一般與其他主洗設備相配套使用。

3.2.3 螺旋分選機粗煤泥分選工藝

螺旋分選機是一種根據液流特性實現不同密度礦物分離的分選設備。其分選精度較高，分選下限低，能出精、中、尾3種產品，并可任意調節;設備占地面積小，單位面積處理能力強;其本身沒有運動部件，不用藥劑和介質，入料不需要壓力，操作簡便，維修量小，加工費低。該設備的缺點是機身高度大，煤質變化時工藝參數不易調節，在低于1.60g/cm3的分選密度分選效果差。[3]

3.2.4 干擾床分選機（TBS）

TBS對0.15-3mm范圍內的入料具有很好的分選效果，且有效分選密度區間大，一般為1.4-1.9g/ cm3，分選密度調節容易操作，對煤質變化適應性強，占地空間小。[4]但該設備對入料速度、給水速度及底流排放閥門控制等操作參數要求嚴格，在一定程度上制約了干擾床分選機的分選效果。[5]

3.3 景陽選煤廠粗煤泥分選工藝的初設思路及改造

根據全級浮沉繪制可選性曲線，得出：①分選密度≤1.4kg/L時，原煤可選性屬極難選，臨近密度物含量為65.80%，精煤理論產率為50.98%;理論灰分為8.74%;②分選密度1.5kg/L時，原煤可選性為較難選煤，臨近密度物含量為24.90%，精煤理論產率為65.59%;理論灰分為10.47%;③分選密度1.6kg/L時，原煤可選性為中等可選，臨近密度物含量為13.68%，精煤理論產率為72.21%;理論灰分為11.81%;④分選密度1.7kg/L時，原煤可選性為中等可選，臨近密度物含量為10.19%，精煤理論產率為77.28%;理論灰分為13.34%。

根據選煤廠產品質量要求，分選密度宜為1.5kg/L，精煤灰分為10.47%，此時原煤可選性屬于較難選煤。根據原煤特性，景陽選煤廠的初設粗煤泥分選工藝采用煤泥重介旋流器分選工藝流程，其分選密度范圍寬、分選精度高、對入洗原煤煤質變化適應性強。在生產實踐中對精煤弧形篩篩下煤泥水進行采樣，實測其灰分值為10.3%-10.7%，基本滿足精煤產品灰分<10.5%的要求;對中煤弧形篩篩下煤泥水進行采樣，其灰分為35.3-35.8%，低于中煤產品灰分45%的要求。因此精、中煤粗煤泥不設分選工藝，直接回收。

4 結語

常用的粗煤泥回收、分選工藝都有各自的優劣性與適用性。景陽選煤廠在實施工藝技術改造前對原煤煤質情況進行了可選性分析，通過研究原煤為較難選煤且分選密度較低（1.5kg/L），考慮選擇煤泥重介旋流器或TBS分選工藝;根據現場實測其精、中煤灰分已滿足全部回收的條件，則最終選擇粗煤泥回收工藝，使綜合產率實現最大化。

參考文獻：

[1]屈飛，牛海金，王中明.利用高頻篩及煤泥離心機回收粗煤泥的實踐[J].煤炭加工與綜合利用，2003（1）.

[2]陳忠杰，高勤學.粗煤泥回收技術的研究與探討[J].選煤技術，2005（4）.

[3]呂文舵，劉珊.螺旋分選機在選煤廠中的應用[J].選煤技術，2006（4）.

[4]劉文禮，陳子彤，位革老，任桂飛，王學民.干擾床分選機分選粗煤泥的規律研究[J].選煤技術，2007（4）.

[5]張志文.TBS干擾床及其在粗煤泥分選中的應用[J].中國煤炭，2006（12）.

作者簡介：

王晨燕（1984- ），女，山西運城人，漢族，大學本科，職務：工程師，研究方向：選煤。