潘集選煤廠粗精煤泥回收系統(tǒng)工業(yè)性試驗分析

趙麗娟，殷志杰，石 郡，朱再勝，桂洋洋，苑金朝

(1.北京國華科技集團(tuán)有限公司，北京 101300；2.淮南礦業(yè)(集團(tuán))公司潘集選煤廠，安徽 淮南 232001)

隨著重介質(zhì)選煤技術(shù)的發(fā)展，不脫泥不分級無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器+煤泥重介質(zhì)旋流器+浮選工藝得到廣泛應(yīng)用，由于煤泥重介質(zhì)旋流器的有效分選下限已經(jīng)達(dá)到0.25 mm，甚至更細(xì)一些。因此選煤廠的粗精煤泥回收系統(tǒng)第一要務(wù)是強化脫除高灰細(xì)泥的功能，盡可能多的回收質(zhì)量合格的粗精煤泥；第二要務(wù)是嚴(yán)格控制浮選入料粒度上限，避免粗粒精煤泥損失在浮選尾礦中。

1 潘集選煤廠粗精煤泥回收工藝流程

潘集選煤廠于2018年投產(chǎn)，是一座處理能力12.00 Mt/a的特大型煉焦煤選煤廠。為了強化煤泥中高灰分細(xì)泥的脫除，提高煤泥離心機入料濃度，潘集選煤廠采用“雙段弧形篩+離心機”的工藝。其粗精煤泥回收工藝流程見圖1。

圖1 潘集選煤廠粗精煤泥回收工藝流程

精煤磁選機尾礦及精煤泥離心機離心液由泵打入一段弧形篩，篩上物進(jìn)入二段弧形篩進(jìn)一步脫水脫泥；二段弧形篩篩上物進(jìn)入煤泥離心機，脫水產(chǎn)物作為精煤泥摻入銷售精煤中；兩段弧形篩篩下水進(jìn)入浮選入料脫泥池，煤泥離心機離心液則返回精煤泥桶。

潘集選煤廠共有4套年處理能力3.00 Mt的生產(chǎn)系統(tǒng)，每套系統(tǒng)分別設(shè)有8臺BVOSB242060型粗精煤泥弧形篩，單臺篩面面積5.1 m2，篩縫間隙為0.4 mm；2臺LLL1200×650B型煤泥離心脫水機，篩籃篩縫間隙為0.3 mm。

表1 弧形篩規(guī)格型號和處理量

2 粗精煤泥弧形篩分選工藝指標(biāo)

2.1 對粒度組成的分析

一段粗精煤泥弧形篩入料及各產(chǎn)物粒度組成見表2、表3、表4。由各表數(shù)據(jù)可以看出：

(1)小于0.075 mm粒級為主導(dǎo)粒級，占入料的49.19%，灰分為40.69%；隨著粒度減小，灰分逐漸增高的趨勢明顯；

(2)由計算可知，大于0.075 mm煤泥加權(quán)平均灰分為10.33%，因此，在粗精煤泥回收系統(tǒng)中，應(yīng)盡可能回收大于0.075 mm煤泥，脫除小于0.075 mm粒級煤泥。

(3)二段弧形篩入料中小于0.075 mm粒級產(chǎn)率(占本樣)為22.42%，較一段入料降低了26.77個百分點，其灰分也降低了8.78個百分點。

(4)二段弧形篩再次分級，脫除部分細(xì)泥，小于0.075 mm粒級產(chǎn)率由22.42%降為8.66%，使得篩上物灰分降為11.51%。

(5)篩下水中含有少量粗煤泥，這是由于弧形篩采用不銹鋼條縫篩面，使得大于篩縫的長條形顆?？赡芡负Y，并且篩條在使用過程中會磨損，造成篩縫變大，因此篩下水中含有少量粗精煤泥。

(6)二段弧形篩篩下水中粗煤泥含量明顯多于一段，這是由于二段的單位面積處理量大幅度減小，篩分時間延長，使得粗煤泥有更多的透篩機會。

表2 一段弧形篩計算入料粒度組成

表3 二段弧形篩計算入料粒度組成

表4 兩段弧形篩計算入料粒度組成

2.2 工藝指標(biāo)

根據(jù)表2、表3、表4的數(shù)據(jù)繪制的分配曲線見圖2。

圖2 弧形篩分配曲線

由圖2曲線查得的弧形篩可能偏差、分配粒度及篩分效率見表5。

表5 弧形篩可能偏差、分配粒度及篩分效率

由表5可知：

(1)一段弧形篩分配粒度為0.108 mm，二段分配粒度為0.167 mm，兩段弧形篩綜合分配粒度0.185 mm，二段弧形篩分配粒度比一段粗得多，這是由于在二段有較多的粗粒透篩的緣故。

(2)一段弧形篩粗粒級正配效率90.49%，高于二段的85.58%，細(xì)粒級正配效率73.25%高于二段的70.03%。兩段弧形篩粗粒物綜合正配效率為85.46%，細(xì)粒物綜合正配效率為89.17%，這表示只有14.54%的大于0.075 mm粒級透篩到篩下物中，10.83%的小于0.075 mm細(xì)?；祀s在篩上物中。眾所周知，粒度越細(xì)，篩分效率越低，對于脫除小于0.075 mm細(xì)粒級而言，有這樣的指標(biāo)是很不錯的。

3 離心脫水機工藝效果

離心機脫水產(chǎn)物固體回收率計算式如下：

脫水率計算式如下：

脫水效率計算式如下：

ηb=Ys+Yw-100(%)

(3)

式中：Ys——產(chǎn)品的固體回收率，%；

Yw——脫水率，%；

a——入料中固體質(zhì)量百分率，%；

b——產(chǎn)品中固體質(zhì)量百分率，%；

c———離心液中固體質(zhì)量百分率，%；

ηb——脫水效率率，%。

試驗測得：離心機入料濃度38.43%，脫水產(chǎn)物外在水分為11.49%，離心液濃度為14.90%，折得：離心機脫水產(chǎn)物固體回收率為73.62%，脫水率為94.03%，脫水效率為67.65%。

煤泥離心機的脫水產(chǎn)物水分低，是該廠粗精煤泥回收系統(tǒng)的特色，但也要指出，離心液濃度偏高，其攜帶的固體產(chǎn)率已超過入料的1/4，這是一項需要解決的問題。

4 均方差檢驗

用均方差來核實試驗資料的正確性和可靠性。由表2、表3、表4可以得到實際入料及計算入料產(chǎn)率，以此來計算均方差。計算式如下：

式中：σ——均方差；

Δ——計算入料和實際入料中各粒級含量之間的差值；

N——所用篩分資料中的粒級數(shù)；

M——篩分作業(yè)的產(chǎn)品數(shù)。

計算得均方差見表6。

表6 均方差計算值

《煤用篩分設(shè)備工藝性能評定方法》(GB/T 1571—2005)規(guī)定，當(dāng)入料為煤泥時，均方差臨界值為4.0。以上計算得到的均方差值σ皆小于4.0。故本次工業(yè)性試驗的數(shù)據(jù)有效，可信。

5 結(jié) 語

潘集選煤廠粗精煤泥回收系統(tǒng)的最大特色是由兩段串聯(lián)的弧形篩和煤泥離心脫水機有效脫除了大量小于0.075 mm高灰細(xì)泥，回收了灰分僅為8.83%、水分僅為11.49%的高質(zhì)量的粗精煤泥。

鑒于二段弧形篩入料中，灰分為9.31%的0.5～0.25 mm粒級的精煤只有74.26%的概率被回收，建議改用帶有氣動擊打的篩縫間隙為0.3 mm的細(xì)篩縫弧形篩，以提高粗粒精煤泥的回收量，并將浮選入料上限控制到0.25 mm以下。