亭南選煤廠煤泥“截粗”再回收工藝改造

李宇軒，韓 臻，胡元超，王 浩

(淄博礦業集團 山東博選礦物資源技術開發有限公司 亭南選煤廠，陜西 咸陽 713600)

1 項目背景

目前國內大多數選煤廠普遍采用水力旋流器對煤泥水進行分級。高壓入料通過入料口進入旋流器，在離心力的作用下，粗重顆粒旋轉向下從底流口排出，較小顆粒從溢流口排出。水力旋流器本身受到入料壓力、濃度等外在因素的影響，存在“跑粗”現象，對選煤廠造成了極大地經濟損失，也對資源造成了極大地浪費。

亭南選煤廠屬大型礦井型選煤廠，生產能力為6.0 Mt/a。根據煤層勘探結果，亭南4號煤層為低灰、低硫、低磷、含油、中高揮發分、中等軟化溫度灰、高熱值不粘煤31號(BN31)，是優質的化工、動力、發電用煤。

選煤廠采用“塊煤淺槽重介分選機分選+末煤重介質旋流器主再選+粗煤泥干擾床分選機分選+細煤泥壓濾回收”聯合工藝。其中1.0 mm以下物料，經分級旋流器進行0.25 mm分級，底流中1.0～0.25 mm粗煤泥經弧形篩和離心機脫水后摻配進入精煤膠帶；溢流中0.25～0 mm細煤泥進入濃縮池，其底流經壓濾機壓濾后形成濕煤泥。

圖1 煤泥水處理系統工藝流程示意

2 煤泥水系統存在的問題

在實際生產過程中，由于水力分級旋流器本身受到入料壓力、濃度等外在因素的影響，存在煤泥跑粗現象。不但造成了很大的經濟損失，同時也是對資源的一種浪費。

對水力旋流器溢流(濃度：53 g/L)進行小篩分試驗，工藝改造結果見表1。

表1 旋流器溢流篩分試驗結果

通過表1可知，旋流器溢流中大于0.25 mm粒級占全樣的24.78%，平均灰分為10.93%。可以看出，溢流中大于0.25 mm粗煤泥灰分較低、產率較高，回收經濟性可觀。若任其進入煤泥壓濾系統，不但造成了高熱量產品煤的流失，也會增大濃縮池和壓濾系統的壓力，不利于煤泥減量化。

3 改造方案和結果

為解決這一問題，經過多次試驗與數據對比，決定通過在水力旋流器溢流管路下端增設煤泥截粗裝置來回收水力旋流器溢流中的粗煤泥(圖2)。水力旋流器溢流端煤泥水從入料口進入緩沖箱內，通過上端球形口進入煤泥保護箱內的固定篩，0.25 mm以上粗顆粒經篩上物出料口進入弧形篩和離心機，脫水后進入精煤膠帶。0.25 mm以下細顆粒通過篩下物出料口進入濃縮池，經壓濾機壓濾出煤泥濾餅。

圖2 現場改造示意

在實際生產過程中，因設備故障、統一協調檢修、材料問題以及井下開采面等客觀因素對每日煤泥產量影響較大，導致數據波動較大，故采用每日煤泥產率這一較穩定數據進行計算。改造前6月份，改造后8月份選煤廠煤泥產量見表2和表3。

表2 6月煤泥皮帶秤產率(改造前)

表3 8月份煤泥皮帶秤產率(改造后)

通過改造，可將煤泥中大于0.25 mm的高熱量部分截取出來以精煤的價格出售。截取出來的粗煤泥在公司精煤發熱量允許的范圍內，滿足客戶的使用需求。由表2可看出，8月每日煤泥平均產率減少0.42%，選煤廠年洗選能力為500萬t，根據公司煤炭價格，煤泥與精煤之間差價310元/t，故每年截留回收粗煤泥0.42%×500萬t=2.1萬t，預計每年可為選煤廠創效2.1萬t×310元=651萬元。

4 結 語

亭南選煤廠通過煤泥水技術改造的探索，使用煤泥截粗裝置，將煤泥月平均產率降低0.42%，截留的粗煤泥因灰分低，可摻入精煤，提高了精煤產量、減少了煤泥處理量、減輕了濃縮和壓濾系統的壓力、降低了藥耗和洗選成本，提高了經濟效益。