煤泥重介分選工藝中分級環節的工業性試驗研究

唐海江

（尼勒克縣瑞祥焦化有限責任公司，新疆 伊犁 835706）

尼勒克縣瑞祥焦化有限責任公司針對洗配煤作業區粗煤泥存在重復分選問題，進行了煤泥重介分選工藝的技術改造[1-6]，并進行了工業性試驗。

1 工程概況

洗配煤作業區分選系統分級環節中采用“水力分級旋流器+0.5 mm 篩縫精煤泥弧形篩”對粗中煤泥進行重選，其工藝及設備流程情況如圖1。

圖1 改造前粗中煤泥重選工藝及設備流程示意圖

原煤采用無壓三產品重介質旋流器分選工藝進行分選得精煤、中煤、矸石。精煤弧形篩篩下的精煤分流箱分流出來的部分含有介質懸浮液和精煤泥的懸浮液等進入水力分級旋流器進行分級，水力分級旋流器分級溢流進入浮選設備進行分選，水力分級旋流器底流截粗后，經脫水為精煤。分析可知，部分煤泥進入到水力分級旋流器進行分級，分級環節分選過程存在煤泥重復分選、浮選壓力大等問題。

2 精中煤泥分選工藝的優化改造

2.1 優化改造方案

改造方案主要為：采用煤泥重介質旋流器取代之前的水力分級旋流器；采用0.3 mm 細篩縫精煤泥弧形篩取代之前的0.5 mm 篩縫精煤泥弧形篩。改造后粗中煤泥重選工藝及設備流程如圖2。

圖2 改造后粗中煤泥重選工藝及設備流程示意圖

改造后，精煤弧形篩篩下的精煤分流箱分流出來的部分含有介質懸浮液和精煤脫介分級篩前段篩下合格介質懸浮液分流至煤泥合格介質桶，經煤泥合格介質泵打入煤泥重介質旋流器進行分選，煤泥重介質旋流器溢流經磁選機脫磁后，由0.3 mm 細篩縫精煤泥弧形篩截粗后，經過粗煤泥離心脫水機脫水為精煤，煤泥重介質旋流器底流至中煤磁選機。

2.2 粗中煤泥分選系統入料性質

改造后粗中煤泥分選系統入料均取自無壓三產品重介質旋流器精煤段，進行0.5～0.25 mm 和0.25～0.10 mm 粒級精煤段煤泥小浮沉試驗，結果如下：

0.5～0.25 mm 粒級沉物累計總灰分9.98%，主要密度級＆lt;1.40 kg/L，產率76.53%。0.5～0.25 mm粒級已在重介質旋流器中得到有效分選。從可選性曲線可知，當精煤灰分8.36%時，精煤理論產率95.9%，理論分選密度1.608 kg/L，δ±0.1 含量（扣沉矸）為6.49%，易選。

0.25～0.1 mm 粒級沉物累計總灰分15.89%，主要密度級＆lt;1.49 kg/L，產率80.67%。0.25～0.1 mm粒級已在重介質旋流器得到一定分選，但是總體分選效果不完全。從可選性曲線可知，當精煤灰分10.29%時，理論精煤產率92.1%，理論分選密度1.889 kg/L，δ±0.1 含量（扣沉矸）為14.51%，中等可選。

3 改造前后工業性試驗比較

3.1 改造前后工業試驗分析

3.1.1 改造前水力分級旋流器工業性試驗

改造前采用的水力分級旋流器組入料粒度及篩分產物組成、分配曲線數據顯示，水力分級旋流器數據檢驗均方差為0.65，小于《煤用篩分設備工藝性能評定方法》（GB/T 15716-2005）規定的篩分設備均方差臨界值為3.0，此次水力分級旋流器工業性試驗數據有效、可信。＆gt;0.500、0.500～0.250、0.250～0.125、0.125～0.075、0.075～0.045 各 粒 級 底流灰分均要比溢流灰分高，通過對水力分級旋流器底流與溢流的灰分差進行分析歸納，確認水力分級 旋 流 器 對＆gt;0.500、0.500～0.250、0.250～0.125、0.125～0.075、0.075～0.045 各粒級存在分選效果。水力分級旋流器指標：分級粒度約為0.069 mm 時，可得到分級效率59.62%，粒度為0.147 mm，底流產率61.82%，灰分19.19%，溢流產率為38.13%，灰分34.69%。

3.1.2 改造后煤泥重介質旋流器工業試驗分析

改造后煤泥重介質旋流器0.5～0.25 mm、0.25～0.10 mm 粒級分配率、分配曲線數據顯示，數據檢驗均方差分別為0.15、0.13，小于《煤用篩分設備工藝性能評定方法》（GB/T 15716-2005）規定的均方差臨界值為1.4，此次煤泥重介質旋流器工業性試驗數據有效、可信。0.5～0.25 mm、0.25～0.10 mm 粒級可能偏差分別為0.078 kg/L、0.092 kg/L，均小于0.1 kg/L。這表明0.5～0.25 mm、0.25～0.10 mm粒級在煤泥重介質旋流器中有良好的分選精度，得到有效分選，分選下限已達到0.10 mm。0.5～0.25 mm、0.25～0.10 mm 粒級分選出精煤灰分分別為8.26%和10.25%，該部分粗精煤泥可不經過浮選即可進行精煤回收。

3.1.3 改造前后工業試驗對比分析

對比于改造前，改造后煤泥重介質旋流器系統的應用有效降低了分選系統中0.5～0.25 mm、0.25～0.1 mm粒級產品灰分數值，有效分選下限至0.1 mm，實現了對系統浮選作業壓力的大幅度減輕。

0.5～0.25 mm 粒級錯配物計算數據及錯配物曲線數據顯示，等誤密度1.559 kg/L 時總錯配物量4.09%，分配密度1.613 kg/L 時總錯配物量3.57%。0.25～0.10 mm 粒級錯配物計算數據及錯配物曲線數據顯示，等誤密度1.764 kg/L 時總錯配物量3.99%，在分配密度1.859 kg/L 下總錯配物量3.63%。

3.2 改造前后系統煤泥回收情況對比分析

3.2.1 改造后0.3 mm 細篩縫精煤泥弧形篩工藝效果

改造后可知0.3 mm 細篩縫精煤泥弧形篩入料粒度及篩分產物數據，0.3 mm 細篩縫精煤泥弧形篩分配曲線如圖3。0.3 mm 細篩縫精煤泥弧形篩的均方差為0.59，小于《煤用篩分設備工藝性能評定方法》（GB/T 15716-2005）規定當入料為煤泥時均方差臨界值為4.0，此次0.3 mm 細篩縫精煤泥弧形篩工業性試驗數據有效、可信。篩上物實際產率37.10%，篩上物灰分12.82%，篩下物實際產率62.90%，灰分為31.84%。弧形篩分級粒度為0.232 mm。

圖3 0.3 mm 細篩縫精煤泥弧形篩分配曲線

從0.3 mm 細篩縫精煤泥弧形篩錯配物含量及錯配物曲線數據可知，弧形篩等誤粒度0.217 mm時總錯配物含量9.3%，篩分效率79.77%；分級粒度0.232 mm 時總錯配物含量8.9%，篩分效率81.31%。

3.2.2 改造前0.5 mm 篩縫精煤泥弧形篩工藝效果

改造前0.5 mm 篩縫精煤泥弧形篩入料粒度及篩分產物組成情況、分配曲線數據顯示，0.5 mm 篩縫精煤泥弧形篩的均方差為1.14，小于《煤用篩分設備工藝性能評定方法》（GB/T 15716-2005）規定當入料為煤泥時均方差臨界值為4.0，此次0.5 mm篩縫精煤泥弧形篩工業性試驗數據有效、可信。篩上物實際產率48.48%，篩上物灰分13.22%，篩下物實際產率51.52%，灰分為24.88%。弧形篩分級粒度為0.256 mm。

從0.5 mm 篩縫精煤泥弧形篩錯配物含量及錯配物曲線可知，弧形篩等誤粒度0.275 mm 時總錯配物含量27.1%，篩分效率46.41%；在分級粒度為0.256 mm 時總錯配物含量25.7%，篩分效率48.47%。

3.2.3 改造前后工藝效果對比分析

對比于改造前，系統采用0.3 mm 細篩縫精煤泥弧形篩工藝改造后，各粒級分配率都有不同程度的提高，篩上物可直接進入精煤粗煤泥離心脫水機回收精煤，有效提高了精煤產率。對比于改造前，0.3 mm 細篩縫精煤泥弧形篩工藝改造后，篩分效率提高幅度達30%左右，分級效果大幅度提高。

3.2.4 改造后分級回收效果分析

洗配煤作業區分選系統分級環節中采用“煤泥重介質旋流器+0.3 mm 細篩縫精煤泥弧形篩”工藝改造后，粗精煤泥分級回收系統數質量流程如圖4。

圖4 分選系統粗精煤泥分級回收系統數質量流程圖

從圖4 數據顯示：分選系統粗精煤泥回收率為37.21 %，灰分為11.38%，對比改造前粗精煤泥回收率從30.09%提高至37.21 %，增幅達到7.12%；對比改造前進入浮選的入料量減少量為7.12%。

4 結論

新疆尼勒克縣種蜂場瑞祥焦化公司洗配煤作業區分選系統進行了“煤泥重介質旋流器+0.3 mm 細篩縫精煤泥弧形篩”工藝改造，有效提高了洗配煤作業區的分選效益，改造后，分選系統運行、維護、保養費用降低40.5%，節能降耗效果顯著。