沉降過濾離心機在“煤泥提中”生產中的應用

關萬森

（山東能源肥城礦業集團，山東 肥城 271600）

梁寶寺煤礦是肥城礦業集團骨干礦井，核定生產能力3.6 Mt/a。選煤廠主要工藝流程為：大于50 mm 塊原煤采用手選+動篩排矸，50～0 mm 采用無壓三產品重介旋流器分選，1～0.25 mm 粗煤泥采用TBS 分選，煤泥壓濾回收的聯合工藝流程。經過多年的技術改造和管理提升，選煤工藝基本完善，但煤泥產率高、煤泥壓濾效率低、冬季煤泥銷售困難的問題一直沒有得到良好的解決，因此亟需通過技術改造實施“煤泥提中”減量工程，實現洗煤效益最大化，提高洗煤綜合效益。

1 煤泥水處理系統現狀及存在的問題

梁寶寺選煤廠采用兩臺Φ38 m 耙式濃縮機對煤泥水進行濃縮處理，濃縮底流經壓濾機脫水處理，濾餅作為煤泥進行直接銷售。因為煤泥水分高、灰分高的特點，導致其價格偏低且銷售不暢，具體表現在：

（1）煤泥水分大、產量高。梁寶寺煤礦煤泥目前采用景津快開隔膜壓濾機壓濾，煤泥產品水分在24%左右，不能作為電廠的原料煤直接使用。煤泥產量較大，每年80 萬t 左右。

（2）煤泥銷售困難。梁寶寺煤礦多年來均將煤泥銷售至煤泥加工客戶，客戶采用晾曬和烘干等手段把煤泥降水后銷售至電廠。但隨著環保要求逐步提升，常規晾曬和烘干等煤泥深加工手段難以正常開展，周邊煤泥晾曬場地正在逐步被取締，煤泥銷售問題已成為制約正常洗煤生產的難題，嚴重時甚至影響礦井正常生產。

（3）煤泥水回收系統不完善。梁寶寺選煤廠末中煤處理工藝為：中矸磁尾分級旋流器+弧形篩+高頻篩方式分級脫水，對中矸磁尾中的+0.25 mm進行回收，-0.25 mm 物料進入濃縮池濃縮后通過壓濾機壓濾成煤泥。但從實際生產煤泥粒度結構組成來看，煤泥水處理系統存在“跑粗”現象，煤泥中+0.5 mm 粒度占比3.58%、0.25～0.5 mm 粒度級占比8.71%。梁寶寺礦煤泥篩分試驗結果見表1。

表1 梁寶寺礦煤泥篩分試驗結果表

由表1 煤泥篩分數據可知，0.25 mm 以上粗顆粒含量約占總煤泥量的12.29%，灰分僅為10.50%；0.125 mm 以上的粗顆粒含量約占總煤泥量的23.56%，灰分僅為12.19%。煤泥灰分很低，若水分能夠控制在合理范圍，完全具備摻配到混煤中的條件。

2 “煤泥提中”技改方案

為保證從煤泥中提取部分質量較好的粗顆粒煤泥摻入混煤，經技術人員多次論證、分析，確定采用沉降過濾式離心脫水機作為主要設備進行“煤泥提中”改造。該設備可對煤泥中+0.045 mm 粒級粗顆粒煤進行回收，回收的粗顆粒煤產品松散均勻，水分可控制在16 %～20 %，產品可均勻地灑落在布滿中煤的皮帶運輸機上，實現煤泥與中煤的混合，最終作為混煤銷售。具體技改方案為：

（1）增加2 臺沉降過濾離心機代替原有弧形篩+高頻篩的工藝，對中矸磁尾分級旋流器底流中的0.045～0.25 mm 的物料進行深度回收，降低濃縮池入料濃度，減少煤泥量。

（2）將原有的Φ610 mm 煤泥水分級旋流器組更換為分級粒度更細的小直徑旋流器組，使溢流中的部分細顆粒進入底流粗顆粒中，實現將部分煤泥摻入中煤的目的。

（3）將部分中矸磁尾不經旋流器分級直接混入沉降式離心機入料中，增加入料中的細顆粒含量，多回收部分細顆粒進入中煤，進一步降低煤泥產量。

（4）對中矸磁尾分級旋流器組底流管路進行分流改造，實現底流即可進入沉降過濾離心機入料池也可進入原有弧形篩+高頻篩。“煤泥提中”系統與原有煤泥水回收系統互為備用，工藝靈活可靠。改造后的工藝流程如圖1 所示。

圖1 技改后的“煤泥提中”工藝流程圖

3 改造后效果

（1）煤泥減量效果明顯。“煤泥提中”項目運行以來，梁寶寺礦煤泥產率由改造前的15.35%降低至12.5%，降低2.85%。

（2）洗煤效益顯著提高。按照年入洗能力360 萬t，混煤價格按照0.114 元/kcal，煤泥價格0.086 元/kcal，發熱量3800 kcal 等值計算，每年煤泥減量可增加效益360×2.85%×（0.114-0.086）×3800=1092 萬元。沉降式離心機每年運行成本290 萬元，每年創效達802 萬元。

（3）煤泥環保問題有效緩解。技改完成后，煤泥產量較技改前降低，減少了煤泥存儲造成的環境污染問題，選煤廠煤泥水回收系統工藝更加靈活，產品結構進一步優化，取得了良好的環保效益。

4 結 語

通過使用沉降過濾式離心脫水機實施“煤泥提中”、煤泥減量系統改造，經濟效益較大，風險低，項目投資回收周期短，同時還有較高的社會效益和環保效益，對煤礦行業選煤廠實施“煤泥提中”技改有一定的借鑒意義。