尾煤泥两段浓缩两段回收工艺在赵各庄选煤厂的应用

尾煤泥两段浓缩两段回收工艺在赵各庄选煤厂的应用吴盛兴（唐山开滦赵各庄矿业公司选煤厂河北唐山063102）摘要：本文简述了尾煤泥两段浓缩两段回收工艺在赵各庄选煤厂的应用，赵各庄选煤改造前后的对比情况，介绍了LWZ1400×2000型沉降过滤式离心脱水机用于粗粒尾煤泥回收的工艺效果及效益分析。关键词：煤泥水工艺简化；沉降式离心脱水机；回收粒度；效益1选煤厂煤泥水系统概况赵各庄选煤厂是开滦集团所属的矿井型选煤厂，历经多次改造，原采用跳汰粗选、重介旋流器精选、煤泥分级浮选工艺，设计能力1.80Mt/a。该厂原煤泥水系统非常复杂，尾煤泥水经过一段浓缩机浓缩后，底流由旋流筛及高频筛回收粗煤泥，旋流筛溢流及高频筛筛下水打到沉淀塔沉淀，沉淀塔底流再经旋流筛及高频筛回收部分粗煤泥，粗煤泥经煤泥离心机脱水后掺入洗混煤（即中煤）。细粒级煤泥经二段浓缩机浓缩，由压滤机回收。系统复杂、环节多，造成管理的困难，主要存在的问题有：①沉淀塔底流管易堵，且难处理。②旋流筛浓缩、分级效果差。③高频筛回收粒度下限高，回收率低。④煤泥离心机故障率高，且粗煤泥水分高。⑤事故放塔时，造成煤泥水外排。⑥尾煤压滤系统负荷大，很难实现洗水闭路循环。2011年年初该厂完成了全重介技术改造，工艺流程采用“不脱泥、不分级混合无压给料三产品重介旋流器选煤”主工艺。在此次技改工程项目中，对于尾煤泥水采用国华科技有限公司的两段浓缩、两段回收流程，在第一段回收作业中采用唐山森普矿山装备有限公司研制的LWZ1400×2000型沉降过滤式离心脱水机2台。此次技改大大简化了煤泥水流程。2LWZ1400×2000型沉降过滤式离心脱水机工作原理LWZ系列离心机是一种连续处理物料的固液分离设备。煤浆通过入料管进入螺旋体内，再经过螺旋体的出料口分配到转鼓内。在离心力作用下，煤浆中的固体颗粒迅速沉降在转鼓内壁上，水和微细颗粒从转鼓大端溢流口排出，即为离心液；沉降在转鼓内壁上的煤颗粒由螺旋输送到过滤段，经过滤段再次脱水后由转鼓小端排料口排出，即为脱水产物。离心机连续生产两种产品：脱水产物和离心液。透过筛网的过滤液可作为循环料重新进入离心机处理。3工艺效果赵各庄选煤厂两段浓缩、两段回收煤泥水流程示意图如下所示。系统中设置2台LWZ1400×2000型沉降过滤式离心脱水机，煤泥量大时可同时使用，煤泥量小时也可实现一备一用。对此设备的工艺设计目标如下：（1）脱水产物水分低且松散，容易掺到中煤中，以满足用户要求。（2）脱水产物的固体回收率要达到70%，其中大于0.045mm粒级的回收要达到80%以上，减少二段浓缩、二段回收作业的煤泥量。（3）起到降灰作用，脱水产物的灰分要比入料低2%以上，保证中煤的质量。为达到以上目标，对一段浓缩作业提出两项要求：①起到水力分级作用，保证离心机入料中小于0.045mm粒级产率小于40%。②起到浓缩作用，保证离心机入料浓度在20%-40%之间。此外，为防止沉降过滤式离心脱水机过滤段筛网破损，在第一段浓缩底流进入设备前加一道除渣弧形筛。为检查沉降过滤式离心脱水机工艺效果，在试验条件有限（小筛分数据只能做到0.074mm）的基础上做了以下试验分析，入料及产物粒度组成见表1，工作指标见表2：表1离心机入料及产物粒度组成粒级／mm入料／%离心液（含滤液）／%脱水产物／%产率灰分产率灰分产率灰分﹢0.90.000.000.000.000.000.000.9-0.420.2433.670.5030.5325.3432.520.4-0.310.4029.770.8512.8127.580.3-0.28.9631.351.268.7329.070.2-0.1319.3633.842.7232.4217.9831.940.13-0.07412.3438.863.4935.0911.5635.72﹣0.07428.7043.1591.1845.7523.5844.29总计100.0036.45100.0044.62100.0034.63煤样灰分／%37.2344.0135.18表2离心机脱水试验指标项目数值入料浓度g/L249.6%22.60灰分/%37.23脱水产物外在水分/%12.5全水分/%13.6固体回收率/%75.62灰分/%35.18离心液（含滤液）浓度g/L56.5%5.52产率/%24.38灰分/%44.01从上表可知：⑴脱水产物外在水分低于设计值，指标基本达到预想结果。离心机入料中小于0.074mm粒级产率仅为28.70%，假设小于0.045mm粒级的产率为28.70%，远小于40%上限。说明第一段浓缩作业的水力分级效果好。⑵脱水产物固体回收率达75.62%，从工艺上讲指标良好。⑶由于离心液（含滤液）中携带出大量的高灰细泥，脱水产物的灰分较入料灰分降低了2.05%，证明该设备起到了脱泥降灰的作用。⑷在设备正常运行的十小时内，每间隔20min记录其扭矩，在95%的置信区范围内扭矩为480-760（N▪m），这说明离心机的运转是很平稳的。4效益分析（1）此次技改工程成功的采用煤泥水两段浓缩、两段回收流程，用沉降过滤式离心脱水机取代原有沉淀塔、高频筛、煤泥离心机等设备，大大简化了煤泥水流程，减少了事故时间。对实现煤泥厂内回收、一级洗水闭路循环、完全杜绝废水外排、搞好环保工作起到了保证作用，具有良好的社会效益。（2）优化了选煤厂的产品结构，离心脱水产物水分低，呈松散状，可直接参入洗混煤销售，预计比原系统多回收洗混煤2%（占原煤产率），由此可对此次改造的经济效益简单计算:按赵各庄选煤厂年入洗原煤180万吨原煤计算，全年可多生产3.6万吨洗混煤，以当前产品售价：洗混煤400元∕吨，煤泥300元∕吨计算，可增加销售额=36000×（400－300）=360万元，经济效益非常显著。5结语中国自主研发的LWZ1400×2000型沉降过滤式离心脱水机振动小、噪音低，关键易磨损部件粘贴高铝陶瓷防护耐磨性能好，运行平稳可靠，易于操作。赵各庄选煤厂使用LWZ1400×2000型沉降过滤式离心脱水机回收以大于0.045mm粒级为主的尾煤泥，脱水产物水分低，固体回收率高，优化了产品结构，增加了销售收入，经济效益显著。作者简介：吴盛兴（1979-），男，贵州黎平人，工程师，选煤厂厂长，2002年毕业月河南理工大学矿物加工工程专业，现任唐山开滦赵各庄矿业公司选煤厂，主要从事选煤管理工作，E-mail:[e-mail]，联系电话:[phone]。