煤泥回收系統改造的實踐

牛宏遠

(新疆龍煤能源有限責任公司營銷分公司，烏魯木齊 830000)

0 引 言

黑眼泉煤礦洗煤廠是設計能力為1.80 Mt/a的礦井型選煤廠，2013年8月16日投產，原設計50～0.5 mm的原煤采用無壓給料全重介三產品分選、0.5～0 mm的原煤采用浮選+濃縮+壓濾的生產工藝。原設計煤泥含量為18.07%，其中原生煤泥 10.38%，浮沉煤泥為0.52%，次生煤泥7.17%(無壓入料方式重選次生煤泥4～8%，取8%折算后)。經分選后煤泥分配為：浮選精煤7.89%，尾煤產率為2.95%，產品帶走7.23%。2臺750 m2尾煤壓濾機(1臺生產1臺備用)，按設計指標能滿足生產需求。

1 現狀

(1)自投產以來，井下煤質結構經常發生了變化，開采面薄煤帶較多，泥巖相對較大，煤泥含量遠遠高于設計水平，原生煤泥(含浮沉煤泥)平均在20%～25%，最高可達27%，加上次生煤泥4%～8%，煤泥含量最高可達35%，現有細煤泥處理能力遠遠滿足不了生產需要，造成煤泥水外排，洗水不閉路；

(2)粗煤泥及粗矸石回收所用高頻篩，篩面損耗過大，且生產過程中極易脫落，造成系統“跑粗”，給濃縮機處理帶來困難；

(3)煤泥回收系統設計不合理。

鑒于此，煤泥回收系統改造已勢在必行。

2 技改方案設計

2.1 壓濾機處理能力測算

如現有煤泥含量按35%(含次生煤泥8%)計算，根據生產實踐浮精產率為≤8%(浮選精煤灰分≤18%時)，產品帶走煤泥按8%計算，則壓濾機需處理煤泥上限為19%，如果入洗原煤臺時量按設計能力450 t/h計算，則壓濾機小時處理能力為19%*450 t/h=85.5 t/h，現有尾煤壓濾機選型為XMZ750/2000-U壓濾機，過濾面積為750 m2,入料濃度為350～500 g/l時小時處理能力為0.03～0.06 t·m2/h所需臺數

N=kQ/Fq=1.25*85.5/(750*0.03)=4.75(臺)

現有2臺XMZ750/2000-U壓濾機，故還需3臺XMZ750/2000-U壓濾機。

2.2 高頻篩或篩面更型測算及耗材分析

(1)現有2臺JKS2041型中煤高頻篩和1臺JKS2041型矸石高頻篩，每臺高頻篩復合篩網(1030*530)12塊(5.46 m2)+弧形篩(200*1060)(2.12 m2)，生產過程中由于高頻篩振動導致復合篩網極易脫位，每天每臺大約更換8塊，年僅復合篩網消耗為3臺*8塊/臺·天*350天/年*210元/塊=176.40萬元。

(2)2臺中煤高頻篩更型為2980*2200弧形篩時，弧形篩脫水面積為6.56 m2>5.46 m2，可以滿足生產需要。

如將2臺中煤高頻篩改為弧形篩，所需弧形篩面(2980*2200，0.35 mm)各1塊，年更換周期為4次，年弧形篩面消耗為2*4*7 103.35=56 826.80元，則年節支176.40-5.68=170.72元。

(3)如將矸石高頻篩更換為白鋼條縫篩面(610*680，0.3 mm)需3*6=18塊(7.47 m2)，白鋼條縫篩面使用壽命延長(一年以上更換1次)，按一年更換1次計算，年使用白鋼篩面消耗為1臺*18塊/臺·年*818.97元/塊=1 4741.46元，則年節支176.40/2-1.47=86.73元。

2.3 技改工藝流程設計

改造前煤泥回收系統工藝流程，如圖1所示。

圖1 改造前煤泥回收系統工藝流程

改造后煤泥回收系統工藝流程如圖2所示。

圖2 改造后煤泥回收系統工藝流程

3 技改實施

3.1 尾煤回收系統改造

(1)壓濾系統改擴建：在主廠房外新建一壓濾車間，位于配電室南側煤泥刮板機出廠方向，共分三層，框架結構，占地面積為約500 m2。其中：

一層布置3臺100LYB-T-A50/45型尾煤壓濾機入料泵和1臺WXJBT-3.5型尾煤攪拌桶(32.65 m3)；

二層縱向布置3臺XGZ120型尾煤壓濾機下刮板機，與原有煤泥出廠刮板機方向一致，煤泥直接落地；

三層新增設3臺XMZ750/2000-U壓濾機及1臺5噸天車。

(2)新廠房3臺尾煤壓濾機入料泵使用一年后與主廠房2臺尾煤壓濾機入料泵更型為5臺JCB-100-420型離心渣漿泵。

3.2 粗煤泥回收系統改造

(1)在主廠房三樓新增2臺2980*2200-0.35MM粗煤泥振動弧形篩(自制)，替代原四樓2臺JKS2041型中煤高頻篩，處理精煤濃縮旋流器底流和中煤濃縮旋流器底流。

(2)二樓增加1臺FLL-1200L型立式離心機處理三樓粗煤泥弧形篩下料，離心機下料去426#浮精刮板機，再到805中煤皮帶運輸機(摻入中煤)。

(3)拆除1臺中煤高頻篩；改造1臺中煤高頻篩，改為粗中煤弧形篩+振動篩(作為粗中煤或粗矸石備用設備)。

(4)自制1臺1970*2170中煤弧形篩。

3.3 粗矸石回收系統改造

(1)矸石濃縮旋流器組+高頻篩改為矸石弧形篩+振動篩；矸石弧形篩入料管在四樓增設一閥門，既可去粗矸石弧形篩亦可去粗中煤弧形篩。

(2)拆除3臺FNX350型矸石濃縮旋流；

(3)高頻篩面復合篩網改成直線振動篩條縫白網篩面(610*680～0.3 mm)；

(4)自制1臺1970*2170矸石弧形篩。

3.4 煤泥水處理工藝

(1)中煤濃縮機溢流由原來去濃縮池改為去原礦池；

(2)四樓中煤弧形篩+振動篩，篩下水仍去濃縮池(備用)；三樓粗煤泥弧形篩篩下水去原礦池，煤泥離心機離心液去原礦池；

(3)四樓矸石弧形篩+振動篩，篩下水去濃縮池；

(4)濃縮機底流雙系統供料：603#作為新廠房尾煤攪拌桶入料泵供料；604#仍作為主廠房尾煤攪拌桶入料泵供料。

4 實施效果

(1)改造后實現了煤泥廠內回收，洗水閉路循環；

(2)解決了粗煤泥和粗矸石回收系統“跑粗”問題；

(3)入洗原煤臺時量由270 t/h提高400 t/h；

(4)粗煤泥(摻入中煤)回收率提高了1.0%；

(5)浮精(摻入中煤)回收率提高0.5%；

(6)煤泥回收率達到100%，由于洗水閉路減少了每日補加清水量。

5 工程投入

技改工程總投資748.34萬元，其中，設備投入：380.20萬元；安裝工程費：47.05萬元；技術服務費15萬元；土建工程：262.80萬元。

6 效益分析

6.1 經濟效益

6.1.1 增收計算

(1)改造后，臺時量提高了130 t/h，年入洗原煤量提高130 t/h*16 h/d*330 d=68.64萬t，年創收68.64萬t*26.70元/t=1 832.69萬元

噸煤收益測算：精煤產率按47%，售價353.98元/t(稅后)；中煤產率按25%，售價132.74元/t(稅后)計算，噸煤售價為199.51元/t，噸煤成本按153.76元/t、噸煤加工費19.05元/t計算，則噸煤利潤為199.51-153.76-19.05=26.70元/t

(2)粗煤泥(摻入中煤)回收率提高1.0%，年創收180萬t*1.0%*132.74元/t=238.93萬元

(3)浮選精煤(摻入中煤)回收率提高0.5%，年創收180萬t*0.5%*132.74元/t=119.47萬元

三項合計年增收1 832.69+238.93+119.47=2 191.09萬元

6.1.2 節支計算

(1)粗煤泥回收系統改造：2臺中煤高頻篩改為2臺振動弧形篩，僅篩面年節支170.72萬元

(2)粗矸石回收系統改造：3臺矸石濃縮旋流器改為矸石弧形篩，1臺矸石高頻篩改為直線振動篩(只更換了篩面)，僅篩面年節支86.73萬元

(3)臺時量提高130 t/h，噸煤電費單成按2.35元計算，年可節約電費130 t/h *16 h/d *330 d*2.35元/t=161.30萬元

(4)改造后總裝機容量增加15+3*110+2*(100-90)+3*(18.5+2.2)+3*11+1*55=425.1 kW，年電費增支425.1 kWh*16 h/d*330 d*0.439元/kWh=98.53萬元

四項合計年節支170.72+86.73+161.30-98.53=320.22萬元

6.1.3 總收益

兩項合計年增收2191.09+320.22=2 511.31萬元

6.1.4 投資回報

總投入748.34萬元，總收益2 511.31萬元，投資回報期=748.34÷2 511.31=0.30(年)≈4(個月)，即不到4個月 即可收回全部投入資金。

7 結束語

實踐證明，改造后達到了煤泥廠內回收、洗水一級閉路循環的目的。不僅降低了能源消耗，而且實現了清潔生產，具有很好的應用及推廣價值。