煤泥直接回收与煤泥重介质旋流器回收工艺效果对比

贺 将

（华阳集团寿阳开元矿业有限责任公司，山西 晋中 045400）

目前，我国选煤工艺主要以重介质分选和浮选相结合的方式进行，而且主要以不分级入选和不脱泥入选为主。但是，当入选原煤中的细粒煤含量较大时会严重影响粗煤泥的分选效果，甚至会出现不分选的问题。因此，重点解决粗煤泥在分选环节中效果不佳的问题，从而减少对原煤的污染对于保证最终精煤的产量和质量具有重要意义[1]。本文将结合实践生产对煤泥直接回收和粗煤泥重介质旋流器回收的工艺效果进行对比，为今后提高粗煤泥的分选效果奠定基础。

1 原煤及煤泥的基本特性分析

对原煤及煤泥的基本特性，包括可选性和粒度组成进行分析，为后续不同工艺条件下对应的分选效果进行对比[2]。

本项目所研究原煤的灰分比较低，从理论上讲只要选择合理的分选密度可将煤炭与矸石分离开来，属于易选煤；原煤粒度组成，如表1 所示：

表1 原煤粒度及灰分统计

分析表1 可知，从原煤灰分比指标来看其属于高灰分煤；而且从不同粒级原煤的占比来看，原煤的粒度分布均匀。总的来讲，原煤的粒度较大的占比较高而且对应的灰分比较高，随着粒度的减小对应灰分比也减小，说明原煤的煤质脆且容易碎。

煤泥粒度分析结果，如表2 所示。如表2 所示，煤泥粒级在0.25～0.5 mm 的占比最大，接近40%，而且其对应的灰分在20%左右，说明该煤泥属于中等灰分煤泥。从整体上分析，除了在＜0.045 mm 的粒级范围灰分较高外，煤泥的在其他不同粒级水平上对应的灰分比相差不大，说明原煤和矸石分离后存在矸石泥化的现象。

表2 煤泥粒度及灰分统计

2 煤泥直接回收工艺效果研究

所谓煤泥直接回收工艺指的是将通过磁选机得到尾矿直接在弧形振动筛和煤泥离心机的作用下对粗精煤泥进行回收，粗精煤泥回收后所得到的离心液进入浮选入料脱泥浓缩机进行下一阶段的处理[3]。粗煤泥直接回收工艺流程，如图1 所示。

本项目煤泥直接回收工艺所采用的弧形振动筛的筛孔直径为0.6 mm。煤泥直接回收工艺的效果数据，如表3 所示。

分别表3 数据可知，采用直接回收工艺对煤泥进行处理时，可以有效减少浮选入料，对降低生产成本具有重要意义。

3 煤泥重介质旋流器回收工艺效果研究

煤泥重介质旋流器回收工艺流程如下：

1）精煤脱介筛二段稀介质通过精煤磁选机后与振动脱介筛一段的筛下合格介质在煤泥合介桶进行充分混合[4]；

2）在泵的作用下将充分合介桶充分混合的介质送入重介质旋流器中；

3）待分选的煤泥分别在中煤磁选机、精煤磁选机的作用下进行处理，并最终得到精煤，并将精煤储存于精煤桶内；

4）上述分选所得到的精煤再振动筛和煤泥离心机的作用下进行深度处理。

本项目煤泥直接回收工艺所采用的弧形振动筛的筛孔直径为0.5 mm。煤泥直接回收工艺的效果数据，如表4 所示：

表4 煤泥重介质旋流器回收工艺效果

分析表4 可知，采用重介质旋流器对煤泥进行回收，对应所得到的粗精煤泥的灰分比例较小，而且可以达到明显的降灰效果。但是，采用煤泥重介质旋流器回收工艺对应所得煤泥重介的产率较低。

4 两种回收工艺的对比

当煤泥质量分数为26.59%时，直接回收和重介质旋流器回收两种工艺对应的精煤产率对比结果，如表5 所示：

表5 不同回收工艺对应精煤产率

如表5 所示，当煤泥质量分数为26.5%时，目标要求精煤中灰分质量分数为9%。在此背景下，采用直接回收工艺时要求重选精煤的灰分质量分数＜7.98%才能够达到最终总精煤的要求，而且对应的重选会有较为严重的背灰现象；采用重介质旋流器回收工艺时，总精煤的产率较直接回收工艺提高0.38%。同理，当精煤中的灰分质量分数为9.5%时，采用重介质旋流器回收工艺可以比直接回收工艺对应总精煤的产率提高0.30%。

当煤泥质量分数为9.36%时，当总精煤中灰分质量分数为9%时，采用重介质旋流器回收工艺比采用直接回收工艺相比对应总精煤的产率可直接提高0.26%；当总精煤中灰分质量分数为9.5%时，采用重介质旋流器回收工艺比采用直接回收工艺相比对应总精煤的产率可直接提高0.16%。

总的来讲，采用重介质旋流器回收工艺相比于直接回收工艺可以直接提升精煤的产率[5]。按照入洗精煤3 Mt/a 计算，以精煤灰分质量分数为9.5%核算，每年可直接提升精煤的产量为0.481 万t，可以直接带来的经济效益为1 080 万元。

5 结语

煤炭洗选为对原煤进行加工的关键环节，是对煤炭分类应用，提高利用率将利益最大化的主要手段。目前，针对重介+浮选的分选工艺所面临的实际问题，本文开展了粗煤泥直接回收工艺和粗煤泥重介质旋流器回收工艺的对比研究，并总结如下：

1）采用直接回收工艺对煤泥进行处理时，可以有效减少浮选入料，对降低生产成本具有重要意义；

2）采用重介质旋流器对煤泥进行回收，对应所得到的粗精煤泥的灰分比例较小，而且可以达到明显的降灰效果。

总之，粗煤泥重介质旋流器回收工艺比粗煤泥直接回收工艺能够降低精煤的灰分，有效解决了重选背灰严重的问题，从而提高了精煤的产率。以实践生产为例，入洗精煤3 Mt/a 计算，以精煤灰分为9.5%核算，每年可直接提升精煤的产量为0.481 万t，可以直接带来的经济效益为1080 万元。