景阳选煤厂技改后粗煤泥回收及分选技术评述

摘 要：本文介绍了景阳选煤厂技改后采用的粗煤泥回收工艺，同时列举了目前常用的几种粗煤泥回收工艺设备，并对主要设备性能及适用条件进行了对比;针对技改后景阳选煤厂所采用的粗煤泥分选技术，结合目前常用的几种分选工艺，分析对比了各粗煤泥分选技术的优劣，最后评价了景阳选煤厂粗煤泥回收和分选工艺的的适用性。

關键词：粗煤泥;回收;分选;适用性

1 前言

景阳选煤厂技改前所采用的生产工艺为粗粒跳汰主洗+细粒浮选，这种工艺虽然投资较少、简单易行，但随着炉峪口矿极难选的9#煤出煤量增大，跳汰主洗分选精度低，难以生产出低灰分合格精煤产品;另一方面，技改前选煤厂粗煤泥仅通过捞坑回收后掺入精煤产品，在原煤煤质较差时会出现精煤产品灰分超标，无法满足炼焦煤市场需求。为此，景阳选煤厂通过工艺技术改造，大大提高了景阳选煤厂的精煤产率及经济效益。

2 粗煤泥的回收

2.1 粗煤泥回收的意义

有效回收粗煤泥，尽可能减少入浮量，不仅能大大改善浮选效果，还能提高精煤的总体产率，使选煤厂经济效益最大化。

2.2 粗煤泥回收的常用工艺设备

目前，粗煤泥回收工艺广泛应用于选煤厂工艺设计，具体分为粗粒精煤泥、粗粒中矸泥以及细泥含量较高的粗煤泥的回收。相应的回收设备有煤泥离心机、高频筛、沉降过滤式离心机等，各设备回收效率也有差别。

2.3 常用粗煤泥回收工艺效果分析

2.3.1 煤泥离心机回收粗煤泥工艺

该工艺采用浓缩分级旋流器与弧形筛配套使用，能保证煤泥离心机的入料浓度稳定在400g/L以上和适当的流速，如果入料浓度偏低或流速过快，则会导致粗煤泥产品水分偏高。采用上述工艺流程回收粗精煤泥时，产品水分在17%左右，回收粒度下限可低至0.1mm。[1]此工艺在使用过程中，由于旋流器有效分选下限为0.2mm左右，最低可达0.1mm，对0.1mm以下的细泥分选效果逐渐变差，造成进入粗煤泥回收系统的高灰细泥粘附在粗精煤泥表面使产品灰分增高，所以在弧形筛处加设喷淋装置可降低粗精煤泥产品灰分。

2.3.2 沉降过滤离心机回收粗煤泥工艺

该工艺一般用于煤泥中细泥含量较高的粗煤泥的回收。但沉降过滤离心机的煤泥回收率较低，不能实现彻底的固液分离，回收粗煤泥产品水分较煤泥离心机高。

2.3.3 高频筛回收粗煤泥工艺

该工艺一般应用于粗精煤泥、中矸粗煤泥的回收。使用该工艺回收粗煤泥时，产品水分在24%左右，水分较高;回收粒度下限可达0.1mm。[1]据生产实践经验得知，高频筛在回收粗煤泥时具有一定的分选作用。同一粒度级入料，筛上物灰分要明显低于筛下物灰分，说明物料在低振幅、高频率分级和回收过程中形成的过滤层对物料有按密度分层分选的作用，密度越大，越向筛下下沉，并穿过筛缝进入筛下水。[2]

2.4 常用粗煤泥回收工艺在景阳选煤厂的应用及改进

景阳选煤厂高频筛上回收的粗精煤泥的水分在25%左右，为满足用户需要，还需经煤泥离心机作为最后脱水把关设备，粗精煤泥的水分可降至15%-18%之间，掺入精煤产品的水分为14%左右。具体回收工艺为：精煤磁选尾矿先进入精煤泥水池，再由精煤泥泵送入精煤泥水力旋流器组将精煤泥进行分级，旋流器组溢流去浮选，旋流器底流进入精煤泥高频筛，高频筛筛上物由煤泥离心机回收，脱水后的粗精煤泥掺入精煤产品，高频筛筛下水去浓缩机。

在中矸煤泥回收工艺中，由于系统中粗中煤泥的灰分较低，选煤厂采取将粗中煤泥和矸石泥掺混销售。具体回收工艺为：中煤磁选尾矿、矸石磁选尾矿一起进入中矸煤泥水池，再由中矸煤泥泵送入中矸煤泥水力旋流器组进行分级，旋流器组底流进入中矸煤泥弧形筛，煤泥筛筛上物的粗粒中矸煤泥掺入中煤产品，筛下水及中矸煤泥水力旋流器组溢流去浓缩机。

3 粗煤泥的分选

3.1 粗煤泥分选的意义

利用粗煤泥回收工艺设备回收的粗煤泥灰分一般高于重选精煤灰分2-4个百分点，若掺入精煤产品很可能导致其灰分超标，而掺入中煤产品又会导致精煤损失严重，严重影响了企业的经济效益。

3.2 常用粗煤泥分选工艺效果分析

3.2.1 煤泥重介旋流器粗煤泥分选工艺

该工艺先利用大直径重介旋流器对加重质进行分级浓缩，将煤泥和精煤弧形筛筛下合格介质分流一起进入小直径煤泥重介旋流器再次分选。该工艺利用大直径重介旋流器分级浓缩作用可产生微细介质，可减少微细介质的制备环节。

3.2.2 水介质旋流器粗煤泥分选工艺

水介质旋流器主要用于洗选高硫煤和难浮选的风化氧化煤，其处理量大，设备结构简单投资少，易操作易维护，但分选精度低，分选粒度下限高，入料粒度范围窄，且旋流器直径较小，适用于易选煤和中等可选煤，一般与其他主洗设备相配套使用。

3.2.3 螺旋分选机粗煤泥分选工艺

螺旋分选机是一种根据液流特性实现不同密度矿物分离的分选设备。其分选精度较高，分选下限低，能出精、中、尾3种产品，并可任意调节;设备占地面积小，单位面积处理能力强;其本身没有运动部件，不用药剂和介质，入料不需要压力，操作简便，维修量小，加工费低。该设备的缺点是机身高度大，煤质变化时工艺参数不易调节，在低于1.60g/cm3的分选密度分选效果差。[3]

3.2.4 干扰床分选机（TBS）

TBS对0.15-3mm范围内的入料具有很好的分选效果，且有效分选密度区间大，一般为1.4-1.9g/ cm3，分选密度调节容易操作，对煤质变化适应性强，占地空间小。[4]但该设备对入料速度、给水速度及底流排放阀门控制等操作参数要求严格，在一定程度上制约了干扰床分选机的分选效果。[5]

3.3 景阳选煤厂粗煤泥分选工艺的初设思路及改造

根据全级浮沉绘制可选性曲线，得出：①分选密度≤1.4kg/L时，原煤可选性属极难选，临近密度物含量为65.80%，精煤理论产率为50.98%;理论灰分为8.74%;②分选密度1.5kg/L时，原煤可选性为较难选煤，临近密度物含量为24.90%，精煤理论产率为65.59%;理论灰分为10.47%;③分选密度1.6kg/L时，原煤可选性为中等可选，临近密度物含量为13.68%，精煤理论产率为72.21%;理论灰分为11.81%;④分选密度1.7kg/L时，原煤可选性为中等可选，临近密度物含量为10.19%，精煤理论产率为77.28%;理论灰分为13.34%。

根据选煤厂产品质量要求，分选密度宜为1.5kg/L，精煤灰分为10.47%，此时原煤可选性属于较难选煤。根据原煤特性，景阳选煤厂的初设粗煤泥分选工艺采用煤泥重介旋流器分选工艺流程，其分选密度范围宽、分选精度高、对入洗原煤煤质变化适应性强。在生产实践中对精煤弧形筛筛下煤泥水进行采样，实测其灰分值为10.3%-10.7%，基本满足精煤产品灰分<10.5%的要求;对中煤弧形筛筛下煤泥水进行采样，其灰分为35.3-35.8%，低于中煤产品灰分45%的要求。因此精、中煤粗煤泥不设分选工艺，直接回收。

4 结语

常用的粗煤泥回收、分选工艺都有各自的优劣性与适用性。景阳选煤厂在实施工艺技术改造前对原煤煤质情况进行了可选性分析，通过研究原煤为较难选煤且分选密度较低（1.5kg/L），考虑选择煤泥重介旋流器或TBS分选工艺;根据现场实测其精、中煤灰分已满足全部回收的条件，则最终选择粗煤泥回收工艺，使综合产率实现最大化。

参考文献：

[1]屈飞，牛海金，王中明.利用高頻筛及煤泥离心机回收粗煤泥的实践[J].煤炭加工与综合利用，2003（1）.

[2]陈忠杰，高勤学.粗煤泥回收技术的研究与探讨[J].选煤技术，2005（4）.

[3]吕文舵，刘珊.螺旋分选机在选煤厂中的应用[J].选煤技术，2006（4）.

[4]刘文礼，陈子彤，位革老，任桂飞，王学民.干扰床分选机分选粗煤泥的规律研究[J].选煤技术，2007（4）.

[5]张志文.TBS干扰床及其在粗煤泥分选中的应用[J].中国煤炭，2006（12）.

作者简介：

王晨燕（1984- ），女，山西运城人，汉族，大学本科，职务：工程师，研究方向：选煤。