大型有压三产品重介旋流器在选煤厂的应用——以淮南矿业集团顾桥选煤厂为例

郭德路

(淮南矿业集团选煤分公司， 安徽淮南232001)

大型有压三产品重介旋流器在选煤厂的应用
——以淮南矿业集团顾桥选煤厂为例

郭德路

(淮南矿业集团选煤分公司， 安徽淮南232001)

介绍了顾桥选煤厂原设计工艺概况以及增加末煤洗选车间的必要性，对该厂的原煤性质及可选性进行分析，介绍了升级改造后3DMC1500/1100A型有压给料三产品重介旋流器选煤工艺特点及由此产生的社会效益。

原煤性质； 有压给料三产品重介旋流器； 工艺评价； 社会效益

1 概况

顾桥选煤厂是与顾桥矿井配套建设的一座特大型现代化动力煤选煤厂，2006年建成投产后的洗选工艺为+13mm块煤浅槽分选，末煤不入选,煤泥采用高频筛和压滤机回收联合工艺，设计处理能力12.0 Mt/a。近年来因矿井原煤煤质波动较大，具有高灰、末煤含量大、煤湿粘，不易筛分，煤和矸石易泥化且不易沉降等特点。该选煤厂生产情况较不稳定。当原煤灰分高时，产品质量难以满足24 %～28 %的灰分要求，缺乏市场竞争力，影响企业经济效益。

为彻底解决顾桥选煤厂生产中存在的诸多问题，并实现系统稳定、连续的生产运转要求，增加产品衔接市场能力，提高企业经济效益，2009年淮南矿业集团决定实施顾桥选煤厂升级改造工程，新建末煤车间、压滤车间及改造其他相应配套、设备设施，处理13 mm以下末煤，并于7月初竣工投入生产。

2 煤质特性

由表1可知：+50 mm级大块矸石含量大，为12.78 %，属高含矸煤；原煤中-13 mm的末煤含量为72.37 %，其中原煤主导粒级为3-0.5 mm，含量为28.42 %，-13 mm级含量为72.37 %，粒度细，末煤含量高，说明煤质较软、易碎，需采用高效的分选和脱水设备；13-0 mm末煤灰分高，为44.76 %，不能满足动力精煤产品的要求，必须进行部分洗选，掺配后才能生产出质量合格的精煤产品;原生煤泥量较高，产率15.46 %，灰分较低。

由表2可知：+2.0密度级为主导密度级，其次为1.3～1.4密度级，中间密度物含量较少，各粒级可选性比较一致；+2.0 kg/L密度级含量大，灰分高，说明原煤排矸后可大幅度降低灰分；浮沉煤泥含量为4.24 %，灰分为42.44 %，高于原生煤泥4.26 %，矸石泥化严重。

由表3可知：分选密度小于1.5时，原煤为极难选煤，分选密度为1.6～1.9时，原煤为中等可选～易选。

表1 原煤筛分试验综合表

3 工艺流程

升级改造项目采用的选煤工艺为“不脱泥、不分级混合3DMC1500/1100A型有压给料三产品重介旋流器选煤”主工艺，煤泥水采用两段浓缩三段回收工艺，+0.35 mm煤泥由高频筛回收，其产品掺入动力精煤。弧形筛和高频筛筛下水进入一段浓缩机，一段浓缩机底流由沉降过滤式离心脱水机回收，并掺入动力精煤产品中。沉降过滤式离心脱水机滤液和截粗后的矸石磁选尾矿一段浓缩机，其溢流全部进入二段浓缩机浓缩，二段浓缩机底流由压滤机回收。二段浓缩机溢流作为循环水使用，其中部分循环水进入净化浓缩机，净化浓缩机底流由压滤机回收。净化浓缩机溢流作为澄清水使用，实现洗水闭路循环，如图1所示。

表2 原煤筛分浮沉试验表

续表2

表3 13-0.5 mm末煤浮沉组成表

图1 升级改造项目工艺流程图

4 改造后的主要特点

4.1 工艺特点

采用国际先进、国内唯一最大直径的不脱泥、不分级混合3DMC1500/1100A型有压三产品重介旋流器分选，煤泥水采用两段浓缩三段回收工艺流程，精煤产品供电厂或化工，煤泥地销。

4.2 设计特点

新建末煤车间布置形式和现有块煤车间一致，均为多层厂房结构，一层布置各种桶、泵、产品胶带输送机及变压器室和高低压配电室；二层布置精煤卧式振动离心脱水机、磁选机、矸石转载胶带输送机；三层布置脱介弧形筛、脱介筛、精煤配煤刮板、原煤入厂胶带输送机；四层布置重介质旋流器、粉矸石弧形筛。设备布置紧凑，煤流走向简洁。所有设备完全实现计算机集中自动控制，工艺参数也完全实现自动检测和调节。

5 3DMC1500/1100A型有压三产品重介旋流器工艺参数

一段旋流器直径为φ1 500 mm；二段旋流器直径为φ1 100 mm；处理能力为550-650 t/h；有效分选下限≤0.25 mm；入料粒度上限为100 mm；分选精度Epm=0.025 kg/L。

6 改造后的评价

6.1 工艺

顾桥选煤厂经改造后新建末煤车间的选煤方法采用具有国际先进水平的3DMC1500/1100AⅠ型大直径有压给料三产品重介旋流器分选、煤泥水采用两段浓缩三段回收工艺流程，改造后的总设计生产能力达到12.0 Mt/a，其工作制度为每年工作350 d，每天工作16 h，两班生产，一班检修。

改变了顾桥选煤厂原有工艺+13 mm块煤入选，末煤全部旁路不能入洗的历史。新建末煤车间按50 mm分级，处理-30 mm以下末煤，不仅改变了原块煤浅槽分选机中的末煤含量多、分选效果差的局面，而且提高了末煤上限后不影响末煤分选，提高了产品衔接市场的能力，增加了企业经济效益，年增收约亿元以上。

能适应煤质的变化。原煤主导粒级为3-0.5 mm，含量为28.42 %，-13 mm级含量为72.37 %，粒度细，末煤含量高，说明煤质较软、易碎，需采用高效的分选和脱水设备；13-0 mm末煤灰分高，调整前为31.26 %，调整后为44.76 %，均不能满足动力精煤产品的要求，必须进行部分洗选，掺配后才能生产出质量合格的精煤产品。原生煤泥量较高，产率15.46 %，灰分较低。通过本次改造，基本能适应煤质变化。

随着煤炭经济形势不断下滑及最终用户对产品质量要求不断提高，顾桥选煤厂通过合理调节末煤入选比例，生产出来的最终产品都能满足最终用户要求，提高了企业抗风险能力，基本上能适应市场变化。

6.2 单机检查结果(见表4)

表4 重介分选设备工艺性能评定表

备注:入料压力：0.34 MPa；主泵电机电压10 kV；主泵电机电流42 A；电耗0.996 KWh/t；矸石带煤量1.96 %。因为0.5～0.25mm级Epm=0.065 kg/L(<0.1kg/L)故分选下限达0.25 mm。

6.3 社会效益

顾桥选煤厂增加末煤分选系统后，在降低商品煤灰分的同时，产品回收率也得到了提高，节约了资源，产品衔接市场能力大大增强;由于商品煤灰分降低，燃烧效率更充分;末矸石提前洗选出，就地转化利用，减小了运输资源的浪费，减少了环境二次污染。

7 结语

顾桥选煤厂升级改造实施的末煤入选系统采用的具有我国自主知识产权的大直径三产品重介旋流器生产动力煤是成功的，为选煤行业采用国产设备替代进口设备起到示范作用。

[1] 谢广元，张明旭，边炳鑫，等.选矿学[M].徐州：中国矿业大学出版社,2012.

[2] 黄玉祥，张学坤.小直径煤泥重介旋流器分选粗煤泥工艺探讨[J].煤炭加工与综合用，2010(2):14-15

2017-04-07

郭德路(1981-)，男，安徽亳州人， 工程师，研究方向为选煤厂工艺与设备改造。

TD94

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1671-4733(2017)04-0005-03