漳村选煤厂煤泥水浓缩工艺的优化

漳村选煤厂煤泥水浓缩工艺的优化

李辉兵  金晶

山西长治潞安化工集团漳村煤矿  山西长治  046032

摘要：本文对原煤煤质粒度特性进行分析，并深入分析现代选煤厂选煤过程中常见的问题，着重解决中心传动浓缩机溢流和底流率不平衡、循环水中底流质量浓度偏高、细煤泥回收不彻底等问题，通过分析问题和介绍实践经验，总结提升煤泥水浓缩效率的方法，并对已经制定的改造方案进行探讨。

关键词：选煤厂；煤泥水；中心传动浓缩机；浓缩效率

漳村选煤厂是一所大型矿井型选煤厂，它的年洗选原煤能力达到1.5x106t/a，属于实力较强的选煤厂。该洗煤厂采用的洗煤工艺流程属于重介级入洗流程，该流程中的优势比较突出，并设置了末煤泥水系统。该系统的优势比较突出，可以采用斗子捞对煤矿进行抗水力分级，之后采用耙式浓缩机澄清浓缩煤水，最终统一采用浓缩底流由压滤机一段回收煤泥产品。煤泥材料中含有较多的矿物质和微细黏土，其矿物质和微细黏土的粒度大多小于0.075mm。由于许多选煤厂运用的浓缩煤水设备的工艺都比较老旧，所呈现出来的浓缩比率较低，导致所有细泥矿物无法通过压滤机全部回收。细泥矿物会集中积聚在洗水系统中，导致洗水浓度不断增高，这种不良效果会呈现出恶性循环，使洗煤选煤效果严重降低。

1概述

漳村选煤厂产煤质量比较高，全部是无烟煤，粒度≤300m的井下毛煤会经过传输带式输送机进行传送，当输送到筛分破碎车间之后，会对原煤进行破碎，破碎后的原煤要做粒度为90mm分级，将其中粒度为13-90mm的精煤选入重介系统。进入系统的分级原煤会经过脱泥筛脱泥，脱泥后的原煤继续分级，将粒度-13mm的筛末分拣处理，通过末煤旁路刮板输送机转载，载运到带式输送机后转运上仓，选择脱泥后粒度仍然大于13mm的煤块重新导入重介浅槽分选机。通过重介浅槽分选机选出来的块精煤，先要通过带式输送机运转，最终直达煤仓。末煤与精煤进仓的方式不同，它是通过离心机脱水之后，由带式输送机转运上仓的。

选煤厂的工艺过程如下：挑选浅槽矸石原料，进入矸石脱介筛进行脱介处理，处理后的矸石会通过皮带运送到矸石仓。脱介筛筛下的介质较为稀薄，可以轻松流入介质。介质会经过泵体转入磁选机，在磁选机中回收介质。此时，精矿会自己流入合格的介质桶，通过磁选机选出的尾矿会流入煤泥水桶。原煤通过分级后，经过脱泥筛脱泥后，原煤下水。下水部分的煤矿会进入煤泥水桶。有泵体在煤泥水中搅拌，搅拌后的煤泥水会进入分级旋流器，此时的分级粒度能达到0.2mm，分级旋流器的溢流成分为直径为0-0.2mm的煤泥和水混合物。因为这种混合物的粒径较小，所以会自己流到煤泥水桶，水桶中的煤泥水会进入泵体，通过浆泵打入分级旋流器。此时的煤泥水的分级粒度在0.2mm左右。通过浓缩机处理煤泥水的环节非常关键，下面介绍一下选煤厂正常的生产过程。首先要保证洗煤水是澄清的，并保证洗煤水闭路循环，这些是选煤厂洗煤的基础条件，不仅对煤矿产品洗选的质量会有影响，也会使洗煤过程中的重介质和药剂大量消耗，洗煤过程还会污染环境。煤矿生产和选洗能力一直影响着我国化工产品的质量和冶金市场的需求。因此，煤矿选洗的质量和产量应当严格控制。为了保证煤矿选洗质量，并适应环保部门对洗煤产业的新要求。我国各大煤矿选洗厂都需要改进系统。

2洗选生产现状

目前，随着我国机械生产技术的提升，井下采矿机械的能力也不断提升，这直接提升了毛煤破碎率，从而使高灰细粒黏土矿物质大量产出。产出的黏土矿物质会通过物料分流进入洗煤工艺系统，这样会影响煤泥水的浓缩步骤。高泥化煤泥水在浓缩过程中，系统负担很大。高泥化煤泥水运行的过程中，由于水质较为粘稠，容易导致洗水闭路循环中的煤洗水浑浊，甚至固体物含量会逐渐升高，从而无法轻松澄清，这对后期的煤料脱水、浓缩以及压滤等工艺产生不良影响，直接导致了煤矿质量下降。

漳村煤矿选煤厂是一家高效现代化矿井，年设计入选原煤为3.0Mt，在我国的矿井性选煤厂中，属于高效优质的现代化矿井型选煤厂。该厂目前选用的选煤工艺为预先脱泥有压两产品旋流器+螺旋分选机+浮选+尾煤压滤。先将浮选精煤经过过滤机脱水，然后掺入适量的精煤，直接投放到浓缩池；浮选尾煤应先进入浓缩机进行浓缩，浓缩后的尾煤会溢流出，呈现出澄清的状态。澄清水继续返回系统用于洗煤，底流带有渣滓的洗煤水会经过压滤机进行脱水回收。这样的洗煤水可以在系统中反复利用，底流煤水经过脱水处理后会返回浓缩池，将脱水没压成滤饼单独存放起来。选煤厂改造之前的粗煤泥粒度试验的分析结果可以参见表1所示的数据：

表1  改造前选煤厂粗煤泥粒度试验分析表

通过表1所显示的数据可以看出，选煤厂在改造之前，粗煤泥主导粒级是0.250-0.500mm和0.125-0.250mm，该数据占总洗煤产率的80.54%，累计灰分比为10.47%。虽然粒径为0.075-0.125mm的灰分比占比12.57%，但是煤产出率可达到14.83%，累计灰分比为10.79%。

3改造方案

a)通过选煤厂煤泥水浓缩工艺的改进，发现粗粒级的煤泥水会在浓缩过程中分选较慢，特别容易在尾煤分选时容易出现尾煤损失。这种情况俗称为“跑粗现象”。目前市场上大多数洗煤厂都注重运用高科技手段提高选煤效率，通常用高效深锥浓缩机处理煤泥水，在同样的煤矿生产环境中，深锥浓缩机比耙式浓缩机选煤溢流更纯净，底流浓度更高。这种机械的优势是：体积小，占地面积小，处理煤矿的效率高，能力大，有高节能性。它可以与后续工艺脱水、煤饼浓缩以及压滤设备配合使用，效果非常理想。b)由于粗煤泥粒级在脱水过程中，经常会有习惯性“跑粗”，因此，选煤厂会将脱泥和脱介条的缝筛尺寸进行改装，将孔径改为0.125mm，并经过倾斜调整，将角度调整为35度，使煤水可以通过自身重力自由下滑，达到脱水和脱介的效果。

4改造效果

选煤厂经过煤泥水浓缩工艺改造之后，粒径小于0.045mm的入料粒度产率会明显下降，百分比可达到11.65%，将这部分物料搅拌到粗煤泥中，然后掺入末煤进行销售。这种煤矿的灰分比同比提升2.97%，这说明煤泥水在浓缩过程中已经对入料粒度进行的优化，使高灰细泥可以加工为煤饼产品，提升了煤矿浓缩效率。

5结语

综述，从漳村选煤厂成功降本增产的成功案例可以看出，该厂已经成功使用高效深锥浓缩机进行选煤，并达到了回收高灰细泥的目的。因此，集团公司决定在所有选煤厂中推广使用，这样可以有效减轻工人工作量，提升选煤效率，增强煤矿行业生产的安全性和可靠性，最终实现选煤厂生产效益整体提升。

参考文献

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