浮选精煤掺配均质化工艺优化探讨

刘传印

(大地工程开发(集团)有限公司，天津 300381)

浮选精煤是选煤厂精煤产品的重要组成部分。通常浮选精煤水分较高、粘度大、结块的问题较为严重，直接掺配到重介精煤中，无法实现精煤产品的均质化，会影响精煤产品质量。部分选煤厂因为浮选精煤无法均匀掺配，甚至出现了浮选系统建成后停用的问题。因此，对浮选精煤掺配均质化的设计研究具有十分重要的意义。本文在介绍现有浮选精煤掺配均质化工艺的基础上，提出了优化后的掺配均质化工艺。

1 浮选精煤加压过滤机脱水掺混

1.1 工作原理

加压过滤机是将圆盘过滤机设置于一个密闭的加压仓内，仓内充以0.3 MPa左右的压缩空气，盘式过滤机在其中进行过滤、脱水、卸饼等工序，滤饼卸落后由内置的刮板集中运至排料阀进行卸料[1-3]。

加压过滤机的脱水过程是连续作业，排出的浮选精煤滤饼较为松散，水分也较低(外水16%～22%)，通过圆盘给料机均匀给入重介精煤中，从而完成掺配作业。

1.2 工艺特点

此工艺的优点在于：加压过滤机作业连续、产品松散、水分低、易于掺混。但缺点是加压过滤机故障率高、能耗高、维护工作量大[4]。

2 浮选精煤卧式沉降离心机脱水掺混

2.1 工作原理

卧式沉降离心机是一种可连续作业的固液分离设备，工作原理：物料进入到转鼓内，在离心力的作用下，固体颗粒沉降至转鼓内壁，在此基础上，沉淀在转鼓内壁上的固体颗粒被推送到过滤段，进一步脱水，最终排出干物料。脱水后的产品外水在15%～24%左右[5-7]。卧式沉降离心机过滤液从过滤口排出，溢流液从溢流口排出。

2.2 工艺特点

卧式沉降离心机作业连续，产品水分低、较松散、易掺配。但离心机对入料的粒度组成要求较为严格，要求小于0.045 mm粒级含量不能大于40%，否则产品水分与离心液浓度会随之增加。另外沉降离心机离心液中仍含有部分细颗粒，该部分细颗粒仍需通过压滤机处理，而压滤精煤水分高、易结块、粘度大，因此沉降离心机无法完全解决浮选精煤难以掺配均质化的问题。

3 快开隔膜压滤机脱水+煤泥破碎机掺混

3.1 工作原理

快开隔膜压滤机工作原理：由压滤机入料泵将浮选精煤输送至各个滤室，待入料完成后，浆体通过入料泵产生的压力进行脱水，浮选精煤留在滤室内形成滤饼，滤液透过滤饼孔隙与滤布排出。压榨结束后，高压风进入压榨口，通过挤压隔膜，进一步降低滤饼水分，完成脱水过程。随后启动拉板电机，滤板相继被拉开，进行卸料。卸出的滤饼由下方的胶带机或刮板机收集，送到煤泥破碎机破碎，然后掺入重介精煤。

3.2 工艺特点

快开隔膜压滤机、煤泥破碎机工作稳定、故障率低，但此种方式只是对浮选精煤进行了破碎，没有实现浮选精煤与重介精煤的均匀掺混。

4 浮选精煤掺配均质化技术设计优化

针对上述几种工艺存在的缺点，为解决浮选精煤掺配均质化问题，设计优化出了小型煤泥缓冲斗+圆盘给料机+精煤仓上煤泥破碎搅拌机掺混的新工艺。

浮选精煤采用压滤机脱水后，滤饼先进入小型煤泥缓冲斗缓冲；斗下设有圆盘给料机，采用变频调速，用以控制给料量；给料机将浮选精煤均匀定量地掺入重介精煤输送胶带上，随后在精煤仓上通过煤泥破碎搅拌机进行掺混。

煤泥破碎搅拌机是针对煤泥破碎粘齿、堵料问题而开发的一种专用破碎机，其工作原理为：设备内设有两个对旋的搅拌轴、搅拌叶片、搅拌仓，搅拌叶片对进入搅拌仓的煤泥进行推进和搅拌，同时在每个叶片之间设有犁型刀齿并随同搅拌轴一起旋转，从而起到破碎加搅拌的目的。该破碎机的底部还设置了筛网，可以人为设定破碎粒度，物料在搅拌叶片的强制推进作用下从筛网强行挤出，不会堵塞筛网[8-10]。煤泥破碎搅拌机结构示意见图1。

1—搅拌仓；2—入料口；3—出料口；4—螺旋搅拌叶片；5—搅拌轴；6—犁型刀齿；7—筛网图1 煤泥破碎搅拌机结构示意

该工艺的优点：

(1)浮选精煤经缓冲斗缓冲后，通过圆盘给料机均匀、定量地掺入重介精煤中。

(2)将浮选精煤与重介精煤一起进行搅拌、破碎，不但对浮选精煤滤饼进行了有效破碎，而且能将其均匀的分散至产品之中。

(3)将最终破碎、掺混过程设置在了精煤仓上，减少了二次倒运时产生的粘结等问题。

5 结 语

浮选精煤掺配均质化是目前炼焦煤选煤厂面临的重要问题，处理不当将影响产品销售。为此在总结现有浮选精煤均质化技术的基础上，提出了浮选精煤采用压滤机脱水，压滤精煤采用小型缓冲斗缓冲，通过圆盘给料机将浮选精煤均匀定量的掺入重介精煤胶带，随后在产品仓上通过煤泥破碎搅拌机进行掺混的均质化工艺，从而实现了炼焦煤选煤厂精煤产品的均质化，保证了最终产品质量。