高粘度中末精煤脫水技術(shù)研究和應(yīng)用

魏連福,張亮捷,張祖軍

（肥城白莊煤礦有限公司，山東 肥城 271608）

高粘度中末精煤脫水技術(shù)研究和應(yīng)用

魏連福,張亮捷,張祖軍

（肥城白莊煤礦有限公司，山東 肥城 271608）

白莊煤礦采用濕法分選工藝，中末精煤脫水系統(tǒng)簡單，中末精煤脫水后，效果較差，水分過高。根據(jù)這一問題，分析了現(xiàn)有工藝缺點(diǎn)，研究確定了選煤廠與煤科總院河北唐山分院共同重新研究設(shè)計(jì)實(shí)施了新的脫水工藝方案，降低了中末精煤水分，提搞了經(jīng)濟(jì)效益。

選煤廠；中末精煤；水分；脫水；工藝流程；工藝設(shè)計(jì)

1 白莊礦洗煤廠中末精煤水分現(xiàn)狀

隨著煤炭市場競爭的日趨激烈，尤其當(dāng)前是買方市場，用戶對煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格。產(chǎn)品水分是一個(gè)重要的指標(biāo)，國內(nèi)煉焦用精煤要求水分不能高于8.0%，白莊煤礦采用濕法分選工藝，中末精煤脫水系統(tǒng)簡單，主要采用固定弧形篩和高頻篩脫水，中末精煤脫水后，效果較差，水分在24%～28%之間，水分過高。

末精煤產(chǎn)品水分偏高，給生產(chǎn)和使用帶來一系列的負(fù)責(zé)效應(yīng)，造成大量的無效運(yùn)輸，增加運(yùn)輸成本，浪費(fèi)運(yùn)輸資源。對煉焦煤而言，水分偏高，會(huì)增加熱能消耗，延長焦化時(shí)間，降低焦?fàn)t產(chǎn)率，縮短焦?fàn)t壽命。另外，選煤廠生產(chǎn)時(shí)，煤中水分過高還會(huì)使運(yùn)輸皮帶打滑。

中末煤主要銷售到電廠，中末煤的內(nèi)在水分通常不能在洗選過程中改變，但表面水分大部分可以脫除。中末煤過高的表面水分不僅影響其使用價(jià)值，而且會(huì)給電廠的安全運(yùn)行造成威脅。因此電廠對表面水分過高的中末煤拒絕購買；另外，白莊煤礦選煤廠生產(chǎn)時(shí)，高粘度中末煤水分過高還會(huì)使運(yùn)輸皮帶打滑。因中末煤水分過高而不得不停止生產(chǎn)，使生產(chǎn)不能連續(xù)進(jìn)行，停產(chǎn)次數(shù)頻繁且時(shí)間較長，嚴(yán)重影響了正常生產(chǎn)，增加了成本。

因此，白莊煤礦選煤廠必須研究優(yōu)化高粘度中末精煤工藝脫水技術(shù)，達(dá)到當(dāng)前市場要求。

2 高粘度中末精煤脫水工藝技術(shù)研究和應(yīng)用

受機(jī)械化采煤和礦井復(fù)雜地質(zhì)條件的影響，白莊煤礦選煤廠入洗原煤中（含七層煤）細(xì)粒級含量增多、水分增加、泥化現(xiàn)象嚴(yán)重。導(dǎo)致生產(chǎn)出的高粘度中末精煤難以脫水，中末精煤水分高（約為11.5%～15%）。一般的脫水工藝難以達(dá)到客戶要求，因此需要研究高粘度中末精煤脫水技術(shù)，選煤廠與煤科總院河北唐山分院共同重新研究設(shè)計(jì)了新的脫水工藝方案，工藝流程確定：

現(xiàn)有計(jì)量煤泥桶中的煤泥水先用煤泥渣漿泵打入FX500-GXXJ*6型分級、濃縮旋流器組，旋流器底流進(jìn)入HWS煤泥分選機(jī)進(jìn)行分選，生產(chǎn)出中末精煤，然后用電振、擊打弧形篩對中末精煤分別進(jìn)行脫水后，再進(jìn)入臥式刮刀離心機(jī)進(jìn)行脫水。主要技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）針對中末精煤性質(zhì)，在計(jì)量煤泥桶中研究加入助濾劑，降低中末精煤的粘度，達(dá)到設(shè)備脫水效果要求。中末精煤未處理前的煤泥水中所懸浮的顆?；蚰z體大多含負(fù)電性，其電荷隨著粒子的形態(tài)及電解液的環(huán)境而改變。當(dāng)一膠體粒子分散于水中時(shí)，它可能游離吸附或吸引某些低相對分子量的帶反電荷的電子，在其表面形成雙電層，其在靜電引力和濃度差的雙重驅(qū)動(dòng)下而穩(wěn)定。當(dāng)有外加離子時(shí)，這種平衡被破壞而產(chǎn)生凝聚作用。白莊煤礦選煤廠使用的助濾劑不僅靠靜電引力、分子間的作用力，它還有較強(qiáng)的氫鍵和其它分學(xué)鍵的作用，它能形成疏松、多孔的凝聚體，起到改善中末精煤比阻作用，從而獲得顆粒大，孔隙多，透氣性好的有利于快速脫水的結(jié)構(gòu)，從而最佳脫水效果。

（2）在現(xiàn)有脫水設(shè)備中，高頻篩電耗高，脫水效果差，維修量大，因此，需要淘汰高頻篩，采用新式節(jié)能的其它脫水篩代替。優(yōu)化設(shè)計(jì)創(chuàng)新先進(jìn)高粘度中末精煤脫水工藝，淘汰高電耗的高頻脫水篩，采用振動(dòng)擊打翻轉(zhuǎn)弧形篩脫水。通常中末煤脫水篩一般選用聚氨酯橡膠篩面，但其篩縫尺寸只能達(dá)到0.25mm，篩面開孔率低，所以在處理水分大、粘濕礦物時(shí)，容易出現(xiàn)篩孔堵塞現(xiàn)象，影響脫水效果。所根據(jù)不銹鋼弧形篩泄水量較大，高灰細(xì)泥極易脫除的特點(diǎn)，改造工藝直接采用弧形篩替代高頻篩進(jìn)行脫水、脫泥。并在傳統(tǒng)震動(dòng)脫水的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了橡膠錘對弧形篩篩面擊打裝置，每3分鐘擊打一次，擊打頻率可以根據(jù)電控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，合理的設(shè)計(jì)，使中末煤脫水篩的脫介脫水效果更佳，不但解決了選煤廠選礦廠礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)問題和處理設(shè)備投資巨大的問題，又能實(shí)現(xiàn)資源的回收利用，降低了能耗，提高了企業(yè)收益，對于提高資源利用率減少對環(huán)境的污染問題起到了巨大的作用。

（3）臥式振動(dòng)離心機(jī)屬于離心脫水設(shè)備類。白莊煤礦選煤廠選用山東高新有限公司生產(chǎn)的GWXL1100臥式振動(dòng)離心機(jī)是雙質(zhì)量非線性振動(dòng)系統(tǒng)，該機(jī)工作原理：物料經(jīng)過入料管沿篩座進(jìn)入篩籃的底部，篩籃在做軸向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)在振動(dòng)電機(jī)的作用下產(chǎn)生軸向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，篩籃內(nèi)的物料受離心力作用緊貼篩面，在振動(dòng)力作用下料層均勻地向篩籃大端移動(dòng)，脫水后的物料從篩籃大端甩出，落入機(jī)殼下部的排料口，向下排出。物料中的水在離心力作用下，透過料層和篩縫，甩向機(jī)殼四周，沿內(nèi)壁流向排水口排出，這一脫水過程連續(xù)不斷的進(jìn)行。但在處理高粘度中末精煤脫水時(shí)，離心脫水機(jī)脫水時(shí)，煤泥容易粘在篩籃上，導(dǎo)致設(shè)備振動(dòng)大，容易損壞，堵塞篩籃縫隙，造成設(shè)備無法脫水，因此需要改進(jìn)設(shè)計(jì)脫水設(shè)備，將粘在篩籃上的煤及時(shí)清除，保證設(shè)備脫水效果。與山東高新科技有限公司合作，采用新式臥式離心脫水機(jī)，振動(dòng)卸料與刮刀卸料同時(shí)使用，在離心機(jī)內(nèi)部安裝一噴水管，對粘在篩籃上的煤及時(shí)沖洗掉，避免篩籃粘煤，保證了脫水效果。

3 經(jīng)濟(jì)效益

（1）降低了中煤水分：將中煤水分降低到10%以下；降低末了精煤水分：將末精煤水分降低到9%以下；降低了末中煤水分：將末中煤水分降低到10%以下；滿足客戶要求.

（2）提高經(jīng)濟(jì)效益：減少因中煤等水分高造成的停機(jī)時(shí)間提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，提高設(shè)備作業(yè)率，減少停產(chǎn)損失，提高產(chǎn)能，增加效益。中煤因水分降低，銷售到電廠，噸煤提價(jià)50元。

（3）改善生產(chǎn)環(huán)境：大大降低皮帶機(jī)跑水而污染環(huán)境，有利于廠區(qū)清潔,減少惡劣環(huán)境工作時(shí)間，降低工作強(qiáng)度。

預(yù)計(jì)年節(jié)約電費(fèi)20萬元左右，減少設(shè)備影響時(shí)間，多洗精煤創(chuàng)造效益約50萬元,中煤水分降低后，提質(zhì)增效約50萬元，總經(jīng)濟(jì)效益120萬元以上。

[1]喬高林.細(xì)粉煤及尾煤脫水技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2008（02）：12.

魏連福（1975—），男，從事礦物加工技術(shù)工作。