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摘 要 對現有動力煤選煤廠的煤泥回收工藝進行分析，建議使用細煤離心機，提出了動力煤洗選煤泥回收的新工藝。
關鍵詞 煤泥 工藝 細煤離心機
我國的“大氣污染法”及“兩控區”政策的出臺，對各種燃煤的質量提出了更高的要求，動力煤的洗選將是選煤業發展的主要方向。動力煤洗選的比例會有較大增長，不僅是塊煤的入選量增加，而且入選的粒度下限也會降低。隨著入選量的增加及入選下限的降低，煤泥的量將要成倍地增加。目前動力煤選煤廠的煤泥回收工藝將很難適應這種發展。
1 現有動力煤洗選煤泥回收工藝的分析
我國的動力煤選煤廠主要以入選塊煤為主，全部入選只有少數幾個露天礦選煤廠。選煤工藝多為塊煤跳汰或重介單一的選煤方法，個別全重介一次分選，煤泥基本都是直接回收。煤泥的回收工藝如圖1、圖2、圖3所示的煤泥回收系統。
圖1 煤泥回收系統1
圖2 煤泥回收系統2
圖3 煤泥回收系統3
圖1為撈坑（角錐池）分級+0.5 mm(0.5～6 mm或0.5～13 mm)離心機（或配合脫水篩）回收，-0.5 mm進濃縮機，底流去壓濾機（或配合高頻篩）回收，溢流做循環水。
圖2為篩子分級+0.5 mm(0.5～6 mm或0.5～13 mm)離心機回收，-0.5 mm篩下水泵送至旋流器分級（濃縮）+0.5 mm篩子二次回收，-0.5 mm與旋流器溢流匯合去濃縮機，底流去壓濾機回收，溢流做循環水。
圖3為重介選時的篩子脫介，+0.5 mm(0.5～6 mm或0.5～13 mm)離心機回收，-0.5 mm經磁選后去濃縮機，底流去壓濾機或過濾機（或配合高頻篩）回收，溢流做循環水。
上述煤泥回收工藝大多都是在入選塊煤時所采用的工藝，由于入選的是塊煤，其煤泥的含量相對來說是比較少的，主要是篩分效率不高而帶進系統的部分煤泥及分選過程中所產生的次生煤泥。回收的煤泥在大部分選煤廠被摻入末煤，也有部分選煤廠是就地銷售。考慮到動力煤入選比例的增加，洗選下限的降低，動力煤選煤廠煤泥量的增加是驚人的。以新集選煤廠為例，該廠僅入選+13 mm塊煤時的煤泥量占入選量不到10％，由于市場的需求，加大了入選量。不但入選下限降低到10 mm，還摻入了部分末原煤入選，結果煤泥量大增，占入選量的26％以上。造成煤泥回收系統無法適應。在煤泥量增大的情況下，上述的工藝就存在著很多問題：①煤泥量大，回收系統無法適應，需增設龐大的煤泥回收設施；②回收煤泥的水分太高，摻入產品不能滿足市場要求；③壓濾的煤泥摻入產品用戶不能接受。
平朔安太堡礦選煤廠是全部入選的動力煤選煤廠，采用的是全重介工藝，由于全部入選煤泥回收設施就特別龐大，采用盤式真空過濾機回收煤泥，效果不錯，但煤泥的水分較高，因產品水分滿足不了用戶要求，回收的煤泥還要采用干燥機進行降水，整個系統既復雜又耗能。
為了解決上述問題，業內人士也在不斷努力，如大柳塔選煤廠采用加壓過濾機回收煤泥，效果不錯，但投入太高。
2 細煤離心機
能夠最大限度地回收煤泥，并使其水分達到較低的狀態，摻入產品能滿足用戶要求，是很不容易的。最近出現的澳大利亞約漢勞雷公司FC1200細煤離心機，在滿足其工藝條件下，能夠回收0.25 mm 以上的全部物料，同時0.25～0.10 mm之間物料的回收率可達60%～70％，產品的水分可以控制在16％以下。
在新集礦區使用該設備的技術談判中，給出的入料粒度組成如表1、表2，按表中粒度組成及相應的入料條件，該設備的技術保證值分別為：表1的粒度組成時，處理量＞50 t/h，水分＜12.5％，0.25～0.10 mm之間物料的回收率可達60％～70％；表2的粒度組成時，處理量＞30 t/h，水分＜15.5％，0.25～0.10 mm之間物料的回收率可達60％～70％。
表1 6～0 mm粒度級組成
| 粒度／mm |
產率／％ |
累計產率／％ |
| 6～3 |
15.39 |
15.39 |
| 3～0.500 |
38.85 |
54.24 |
| 0.500～0.450 |
2.82 |
57.06 |
| 0.450～0.250 |
12.89 |
69.95 |
| 0.250～0.125 |
18.45 |
88.40 |
| 0.125～0.075 |
5.41 |
93.81 |
| 0.075～0.044 |
4.03 |
97.84 |
| -0.044 |
2.16 |
100.00 |
| 合計 |
100.00 |
| 粒度／mm |
產率／％ |
累計產率／％ |
| +0.450 |
13.80 |
13.8 |
| 0.45～0.30 |
18.90 |
32.7 |
| 0.30～0.20 |
8.50 |
41.2 |
| 0.20～0.150 |
9.60 |
50.8 |
| 0.15～0.125 |
6.60 |
57.4 |
| 0.125～0.105 |
2.40 |
59.8 |
| 0.105～0.097 |
5.80 |
65.6 |
| 0.097～0.074 |
6.10 |
71.7 |
| -0.074 |
28.30 |
100.0 |
| 合計 |
100.00 |
新集一礦選煤廠實際使用情況：入料為旋流器底流，詳見表3。
表3 旋流器底流小篩分試驗報告 |
| 粒級／mm |
重量／g |
產率／％ |
灰分／％ |
| 0.5～0.45 |
71.30 |
35.81 |
13.38 |
| 0.45～0.28 |
62.30 |
31.29 |
17.65 |
| 0.28～0.125 |
30.30 |
15.22 |
19.24 |
| 0.125～0.076 |
20.10 |
10.10 |
50.71 |
| -0.076 |
15.10 |
7.58 |
56.00 |
| 合 計 |
199.10 |
100.00 |
22.61 |
在上述入料情況下，細煤離心機產品水分為16.04％，帶料運轉24 h之后產品水分基本控制在15％左右。
在同一種入料性質條件下，對比粗煤泥回收篩產品與細煤離心機產品的小篩分見表4。
表4 粗煤泥篩分產品與細煤離心機產品粒度組成對照表 |
粒 級
／網目 |
粗煤泥篩分產品 |
細煤離心機產品 |
| 重量／t |
產率／％ |
重量／t |
產率／％ |
| －60 |
229 |
77.10 |
167 |
55.85 |
| 60～80 |
25 |
8.42 |
34 |
11.37 |
| 80～100 |
20 |
6.73 |
36 |
12.04 |
| 100～120 |
7 |
2.36 |
16 |
5.35 |
| 120～140 |
3 |
1.01 |
7 |
2.35 |
| 140～160 |
3 |
1.01 |
10 |
3.34 |
| 160～200 |
3 |
1.01 |
9 |
3.01 |
| +200 |
3 |
2.36 |
20 |
6.69 |
| 合 計 |
7 |
100.00 |
299 |
100.00 |
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注：粗煤泥回收篩篩孔尺寸為0.25 mm；細煤離心機篩孔尺寸0.35 mm。
對比后可看出：細煤離心機產品中-60網目（0.3 mm）含量為44.15％，比粗煤泥回收篩中-60網目含量22.90％高出21.25％。說明細煤離心機對-60網目以下粒級的效果明顯優于粗煤泥回收篩。而且對極細粒級也有一定回收能力。這樣無疑增加了粗煤泥的回收量。
通過兩個多月的生產實踐，得出采用細煤離心機后各項技術指標，這樣與使用前進行對比見表5。
表5 細煤離心機使用前、后各項指標對比 |
| 序號 |
技術指標 |
使用前 |
使用后 |
| 1 |
精煤回收率／％ |
51.06(1～8月) |
55.67(9～10月) |
| 2 |
壓濾煤泥回收率／％ |
15.39(1～8月) |
13.84(9～10月) |
| 3 |
日入選能力／t.d－1 |
3 600 |
4 400 |
| 4 |
粗煤泥水分／％ |
18.64 |
15.08 |
| 5 |
粗煤泥量／t.h－1 |
36～38 |
44～48 |
通過對比分析：
(1)由于增加了粗煤泥的回收量，約8 t/h摻入到精煤產品中去，相應提高了精煤回收率，經計算扣除由于入選煤質變好使精煤回收率增加因素外，可提高回收率1.7％～2.0％。
(2)由于減少了壓濾煤泥回收率，在壓濾能力一定的條件下，相應就可增加入選煤量，約800 t/d。使全年處理能力由原來100萬t擴大到130萬t。
(3)產品水分也有明顯降低，改善了精煤產品的質量。細煤離心機的使用顯示出作為粗煤泥回收作業設備的良好效果，回收粒度下限低，處理能力大，脫水效果好，設備與工藝簡單，營運費用低，收效大。對解決動力煤選煤廠煤泥回收工藝有一定的突破。
3 建議采用的煤泥回收工藝
動力煤選煤廠采用細煤離心機，可使工藝系統大大簡化，減少很多環節和設備。建議動力煤洗選煤泥回收工藝采用如圖4所示的系統（跳汰分選）。
圖4為跳汰分選的工藝流程，即跳汰溢流經分級篩分級，+6 mm為塊精煤，-6 mm篩下水泵送至分級旋流器組分級，底流經弧形篩脫水后進細煤離心機，溢流去濃縮機，其底流去壓濾機回收，濃縮機溢流做循環水。
圖4 跳汰分選的工藝流程
該工藝系統具有以下特點：
(1)簡化工藝，減少設備，節省投資；
(2)煤泥回收量大，適應入選量增大的需求；
(3)回收的煤泥水分低，產品滿足用戶要求。
4 結 語
采用圖4的工藝系統，取代了選煤廠傳統的煤泥水處理中的角錐池、斗子撈坑、末煤離心機，減少了壓濾機的臺數，最大限度地回收了煤泥，易實現煤泥廠內回收洗水閉路循環。由于簡化了工藝，減少了設備，大大降低了動力煤選煤廠的建設投資。因而提高了產品的回收率，降低了加工費用，從而增加了選煤廠的經濟效益。該工藝的推廣使用將產生較大的經濟效益和社會效益。 | | 
