沉降过滤离心机在“煤泥提中”生产中的应用

关万森

（山东能源肥城矿业集团，山东 肥城 271600）

梁宝寺煤矿是肥城矿业集团骨干矿井，核定生产能力3.6 Mt/a。选煤厂主要工艺流程为：大于50 mm 块原煤采用手选+动筛排矸，50～0 mm 采用无压三产品重介旋流器分选，1～0.25 mm 粗煤泥采用TBS 分选，煤泥压滤回收的联合工艺流程。经过多年的技术改造和管理提升，选煤工艺基本完善，但煤泥产率高、煤泥压滤效率低、冬季煤泥销售困难的问题一直没有得到良好的解决，因此亟需通过技术改造实施“煤泥提中”减量工程，实现洗煤效益最大化，提高洗煤综合效益。

1 煤泥水处理系统现状及存在的问题

梁宝寺选煤厂采用两台Φ38 m 耙式浓缩机对煤泥水进行浓缩处理，浓缩底流经压滤机脱水处理，滤饼作为煤泥进行直接销售。因为煤泥水分高、灰分高的特点，导致其价格偏低且销售不畅，具体表现在：

（1）煤泥水分大、产量高。梁宝寺煤矿煤泥目前采用景津快开隔膜压滤机压滤，煤泥产品水分在24%左右，不能作为电厂的原料煤直接使用。煤泥产量较大，每年80 万t 左右。

（2）煤泥销售困难。梁宝寺煤矿多年来均将煤泥销售至煤泥加工客户，客户采用晾晒和烘干等手段把煤泥降水后销售至电厂。但随着环保要求逐步提升，常规晾晒和烘干等煤泥深加工手段难以正常开展，周边煤泥晾晒场地正在逐步被取缔，煤泥销售问题已成为制约正常洗煤生产的难题，严重时甚至影响矿井正常生产。

（3）煤泥水回收系统不完善。梁宝寺选煤厂末中煤处理工艺为：中矸磁尾分级旋流器+弧形筛+高频筛方式分级脱水，对中矸磁尾中的+0.25 mm进行回收，-0.25 mm 物料进入浓缩池浓缩后通过压滤机压滤成煤泥。但从实际生产煤泥粒度结构组成来看，煤泥水处理系统存在“跑粗”现象，煤泥中+0.5 mm 粒度占比3.58%、0.25～0.5 mm 粒度级占比8.71%。梁宝寺矿煤泥筛分试验结果见表1。

表1 梁宝寺矿煤泥筛分试验结果表

由表1 煤泥筛分数据可知，0.25 mm 以上粗颗粒含量约占总煤泥量的12.29%，灰分仅为10.50%；0.125 mm 以上的粗颗粒含量约占总煤泥量的23.56%，灰分仅为12.19%。煤泥灰分很低，若水分能够控制在合理范围，完全具备掺配到混煤中的条件。

2 “煤泥提中”技改方案

为保证从煤泥中提取部分质量较好的粗颗粒煤泥掺入混煤，经技术人员多次论证、分析，确定采用沉降过滤式离心脱水机作为主要设备进行“煤泥提中”改造。该设备可对煤泥中+0.045 mm 粒级粗颗粒煤进行回收，回收的粗颗粒煤产品松散均匀，水分可控制在16 %～20 %，产品可均匀地洒落在布满中煤的皮带运输机上，实现煤泥与中煤的混合，最终作为混煤销售。具体技改方案为：

（1）增加2 台沉降过滤离心机代替原有弧形筛+高频筛的工艺，对中矸磁尾分级旋流器底流中的0.045～0.25 mm 的物料进行深度回收，降低浓缩池入料浓度，减少煤泥量。

（2）将原有的Φ610 mm 煤泥水分级旋流器组更换为分级粒度更细的小直径旋流器组，使溢流中的部分细颗粒进入底流粗颗粒中，实现将部分煤泥掺入中煤的目的。

（3）将部分中矸磁尾不经旋流器分级直接混入沉降式离心机入料中，增加入料中的细颗粒含量，多回收部分细颗粒进入中煤，进一步降低煤泥产量。

（4）对中矸磁尾分级旋流器组底流管路进行分流改造，实现底流即可进入沉降过滤离心机入料池也可进入原有弧形筛+高频筛。“煤泥提中”系统与原有煤泥水回收系统互为备用，工艺灵活可靠。改造后的工艺流程如图1 所示。

图1 技改后的“煤泥提中”工艺流程图

3 改造后效果

（1）煤泥减量效果明显。“煤泥提中”项目运行以来，梁宝寺矿煤泥产率由改造前的15.35%降低至12.5%，降低2.85%。

（2）洗煤效益显著提高。按照年入洗能力360 万t，混煤价格按照0.114 元/kcal，煤泥价格0.086 元/kcal，发热量3800 kcal 等值计算，每年煤泥减量可增加效益360×2.85%×（0.114-0.086）×3800=1092 万元。沉降式离心机每年运行成本290 万元，每年创效达802 万元。

（3）煤泥环保问题有效缓解。技改完成后，煤泥产量较技改前降低，减少了煤泥存储造成的环境污染问题，选煤厂煤泥水回收系统工艺更加灵活，产品结构进一步优化，取得了良好的环保效益。

4 结 语

通过使用沉降过滤式离心脱水机实施“煤泥提中”、煤泥减量系统改造，经济效益较大，风险低，项目投资回收周期短，同时还有较高的社会效益和环保效益，对煤矿行业选煤厂实施“煤泥提中”技改有一定的借鉴意义。