高粘度中末精煤脱水技术研究和应用

魏连福,张亮捷,张祖军

（肥城白庄煤矿有限公司，山东 肥城 271608）

高粘度中末精煤脱水技术研究和应用

魏连福,张亮捷,张祖军

（肥城白庄煤矿有限公司，山东 肥城 271608）

白庄煤矿采用湿法分选工艺，中末精煤脱水系统简单，中末精煤脱水后，效果较差，水分过高。根据这一问题，分析了现有工艺缺点，研究确定了选煤厂与煤科总院河北唐山分院共同重新研究设计实施了新的脱水工艺方案，降低了中末精煤水分，提搞了经济效益。

选煤厂；中末精煤；水分；脱水；工艺流程；工艺设计

1 白庄矿洗煤厂中末精煤水分现状

随着煤炭市场竞争的日趋激烈，尤其当前是买方市场，用户对煤炭产品的质量要求越来越严格。产品水分是一个重要的指标，国内炼焦用精煤要求水分不能高于8.0%，白庄煤矿采用湿法分选工艺，中末精煤脱水系统简单，主要采用固定弧形筛和高频筛脱水，中末精煤脱水后，效果较差，水分在24%～28%之间，水分过高。

末精煤产品水分偏高，给生产和使用带来一系列的负责效应，造成大量的无效运输，增加运输成本，浪费运输资源。对炼焦煤而言，水分偏高，会增加热能消耗，延长焦化时间，降低焦炉产率，缩短焦炉寿命。另外，选煤厂生产时，煤中水分过高还会使运输皮带打滑。

中末煤主要销售到电厂，中末煤的内在水分通常不能在洗选过程中改变，但表面水分大部分可以脱除。中末煤过高的表面水分不仅影响其使用价值，而且会给电厂的安全运行造成威胁。因此电厂对表面水分过高的中末煤拒绝购买；另外，白庄煤矿选煤厂生产时，高粘度中末煤水分过高还会使运输皮带打滑。因中末煤水分过高而不得不停止生产，使生产不能连续进行，停产次数频繁且时间较长，严重影响了正常生产，增加了成本。

因此，白庄煤矿选煤厂必须研究优化高粘度中末精煤工艺脱水技术，达到当前市场要求。

2 高粘度中末精煤脱水工艺技术研究和应用

受机械化采煤和矿井复杂地质条件的影响，白庄煤矿选煤厂入洗原煤中（含七层煤）细粒级含量增多、水分增加、泥化现象严重。导致生产出的高粘度中末精煤难以脱水，中末精煤水分高（约为11.5%～15%）。一般的脱水工艺难以达到客户要求，因此需要研究高粘度中末精煤脱水技术，选煤厂与煤科总院河北唐山分院共同重新研究设计了新的脱水工艺方案，工艺流程确定：

现有计量煤泥桶中的煤泥水先用煤泥渣浆泵打入FX500-GXXJ*6型分级、浓缩旋流器组，旋流器底流进入HWS煤泥分选机进行分选，生产出中末精煤，然后用电振、击打弧形筛对中末精煤分别进行脱水后，再进入卧式刮刀离心机进行脱水。主要技术创新优点如下：

（1）针对中末精煤性质，在计量煤泥桶中研究加入助滤剂，降低中末精煤的粘度，达到设备脱水效果要求。中末精煤未处理前的煤泥水中所悬浮的颗粒或胶体大多含负电性，其电荷随着粒子的形态及电解液的环境而改变。当一胶体粒子分散于水中时，它可能游离吸附或吸引某些低相对分子量的带反电荷的电子，在其表面形成双电层，其在静电引力和浓度差的双重驱动下而稳定。当有外加离子时，这种平衡被破坏而产生凝聚作用。白庄煤矿选煤厂使用的助滤剂不仅靠静电引力、分子间的作用力，它还有较强的氢键和其它分学键的作用，它能形成疏松、多孔的凝聚体，起到改善中末精煤比阻作用，从而获得颗粒大，孔隙多，透气性好的有利于快速脱水的结构，从而最佳脱水效果。

（2）在现有脱水设备中，高频筛电耗高，脱水效果差，维修量大，因此，需要淘汰高频筛，采用新式节能的其它脱水筛代替。优化设计创新先进高粘度中末精煤脱水工艺，淘汰高电耗的高频脱水筛，采用振动击打翻转弧形筛脱水。通常中末煤脱水筛一般选用聚氨酯橡胶筛面，但其筛缝尺寸只能达到0.25mm，筛面开孔率低，所以在处理水分大、粘湿矿物时，容易出现筛孔堵塞现象，影响脱水效果。所根据不锈钢弧形筛泄水量较大，高灰细泥极易脱除的特点，改造工艺直接采用弧形筛替代高频筛进行脱水、脱泥。并在传统震动脱水的基础上，设计了橡胶锤对弧形筛筛面击打装置，每3分钟击打一次，击打频率可以根据电控系统进行调节，合理的设计，使中末煤脱水筛的脱介脱水效果更佳，不但解决了选煤厂选矿厂矿产资源的浪费问题和处理设备投资巨大的问题，又能实现资源的回收利用，降低了能耗，提高了企业收益，对于提高资源利用率减少对环境的污染问题起到了巨大的作用。

（3）卧式振动离心机属于离心脱水设备类。白庄煤矿选煤厂选用山东高新有限公司生产的GWXL1100卧式振动离心机是双质量非线性振动系统，该机工作原理：物料经过入料管沿筛座进入筛篮的底部，筛篮在做轴向旋转运动的同时在振动电机的作用下产生轴向的往复运动，筛篮内的物料受离心力作用紧贴筛面，在振动力作用下料层均匀地向筛篮大端移动，脱水后的物料从筛篮大端甩出，落入机壳下部的排料口，向下排出。物料中的水在离心力作用下，透过料层和筛缝，甩向机壳四周，沿内壁流向排水口排出，这一脱水过程连续不断的进行。但在处理高粘度中末精煤脱水时，离心脱水机脱水时，煤泥容易粘在筛篮上，导致设备振动大，容易损坏，堵塞筛篮缝隙，造成设备无法脱水，因此需要改进设计脱水设备，将粘在筛篮上的煤及时清除，保证设备脱水效果。与山东高新科技有限公司合作，采用新式卧式离心脱水机，振动卸料与刮刀卸料同时使用，在离心机内部安装一喷水管，对粘在筛篮上的煤及时冲洗掉，避免筛篮粘煤，保证了脱水效果。

3 经济效益

（1）降低了中煤水分：将中煤水分降低到10%以下；降低末了精煤水分：将末精煤水分降低到9%以下；降低了末中煤水分：将末中煤水分降低到10%以下；满足客户要求.

（2）提高经济效益：减少因中煤等水分高造成的停机时间提高设备运转率，提高设备作业率，减少停产损失，提高产能，增加效益。中煤因水分降低，销售到电厂，吨煤提价50元。

（3）改善生产环境：大大降低皮带机跑水而污染环境，有利于厂区清洁,减少恶劣环境工作时间，降低工作强度。

预计年节约电费20万元左右，减少设备影响时间，多洗精煤创造效益约50万元,中煤水分降低后，提质增效约50万元，总经济效益120万元以上。

[1]乔高林.细粉煤及尾煤脱水技术的现状及发展前景[J].煤炭科学技术，2008（02）：12.

魏连福（1975—），男，从事矿物加工技术工作。