选煤厂粗煤泥洗选回收工艺优化改造研究

张 鹏

（晋能控股集团煤炭洗选分公司，山西 大同 037016）

洗选煤是减少杂质和提高矿用煤产品质量的最有效、最经济的技术，对粗精煤的分选和分级要求也越来越高。统计数据表明，粒级在3～0.5 mm 的煤泥含量在20%～45%，同煤集团煤炭洗选分公司粒级小于3 mm 的煤产出率达47.9%，使粗煤泥的洗选回收技术受到更高的重视[1]。

1 粗煤泥洗选回收现状

同煤集团洗选分公司现使用的粗煤泥洗选工艺如图1。原煤经脱泥筛处理后，使用水力旋流器组[2]对-1 mm 粒级的原煤煤泥水进行脱泥筛分级。其中，0.2～1 mm 粒级的煤泥进入粗煤泥TBS 分选，分选后分别进入精中煤回收系统，得到末精煤和中煤；0.2 mm 以下粒级的煤泥进入浮选机浮选，经过滤、浓缩分级后，底流进入TBS 进行脱水处理，溢流和精煤磁尾经分级旋流器组浓缩分级后，底流在振动筛筛分和离心脱水机脱水后得到粗精煤，掺入精煤得到产品，溢流进入浮选系统中浮选。使用这种工艺容易出现分级旋流器组底流夹细现象严重、振动筛脱泥降灰效果差等现象。

在对粗煤泥进行洗选时，采用分级旋流器组预先对煤泥水进行浓缩，确保其符合TBS 和振动筛的要求。在离心力的作用下，通过两相或多相密度差、粒度差进行分离[3]，尽可能确保给料量和给料压力稳定。分级旋流器组是由4 台550 mm 的小旋流器组并联而成，一台给料泵进行集中供料，其他给料泵安装在煤浆分配器上，确保每台旋流器的煤浆在恒定压力下。在实际的生产中，要不断调节阀门的开关来控制入料的压力和流量，难以准确控制每台旋流器的压力和流量稳定在恒定水平，从而造成分级旋流器组底流夹细严重、分级效果差等现象。相关实验数据表明，粗煤泥浓缩分级旋流器组中有52.7%的-0.25 mm 粒级的煤泥，粗精煤浓缩分级旋流器组中有61.9%的-0.25 mm 粒级的煤泥，粗煤泥浓缩分级旋流器组底流夹细，给后续分选造成困难，增加脱泥降灰的难度。

精煤脱泥降灰主要采用振动弧形筛进行，TBS溢流进入旋流器组中，由于底流夹细，使进入振动筛中的细颗粒含量较高，且细泥的粘度较大，容易造成筛缝堵塞，振动电机不能将细粒快速脱除，使弧形筛上堆积大量颗粒，影响筛分的效果，起不到脱泥降灰作用，进而使筛分出的粗精煤有较高的灰分[4]。根据粗精煤产品的筛分实验数据，见表1，TBS 洗选的+0.25 mm 粒级的灰分正累积为6.96%，全粒级的灰分正累积为11.60%，-0.125 mm 粒级的产率达15.1%，灰分负累积为29.69%，造成粗精煤的灰分含量高，影响精煤的总产出率。

2 改造方案设计

针对洗选分公司洗选粗煤泥出现的底流夹细和粗精煤灰分含量高问题，对工艺流程进行优化改造，将0.2～1.0 mm 粒级的粗煤泥经三产品TBS 排矸处理，二段底流经棒磨机磨矿，煤泥浮选得到精煤和尾煤，尾煤进行浓缩压滤处理。具体工艺流程如图2。

图2 改造后粗煤泥洗选回收工艺

先对原煤进行脱泥筛处理，进入三产品重介质旋流器中进行分选，得到精煤、中煤和矸石等不同产物，通过各自的离心脱水机进行脱水处理后，得到对应的产品，在脱介筛中进行脱介处理后进入合格介质桶，脱介筛过滤出来的介质经磁选机处理后方可进入合格介质桶。采用三产品TBS 进行排矸，经弧形脱水筛和高频振动筛脱水后，掺入重介质矸石，TBS 二段底流在弧形筛中脱水后进入棒磨机磨矿，分级旋流器的溢流和磨矿后的产品在浮选机中进行处理，并使用压缩机过滤最终生成精煤，浮选机处理后的各类产品进入高效浓缩缓冲池，在入料管切线的作用下进入料井，使用自动化设备对煤泥水进行自动加注絮凝剂。溢流经浓缩池处理后进入带有喷水装置的澄清水池，浓缩煤泥水经底流泵打入主厂房压滤机入料桶中，在入料泵作用下，通过压滤机对煤泥进行回收。

整个工艺流程中预先留有进入中煤的煤泥通道，在煤泥含有较低的灰分含量时，浓缩机底流进入沉降式过滤离心机进行脱水，掺入中煤产品进行最终销售，设计的产品结构比较灵活。

3 改造效果

粗煤泥洗选回收工艺经改造后，粗煤泥分级精度大大提高，采用三产品重介质旋流器，合理选择入料方式，改善了分级效果，粗精煤高灰细泥含量大大减少。通过对改造后的粗精煤产品进行筛分实验，数据见表2，可以看出，在原煤相同的情况下，-0.125 mm 粒级的粗精煤高灰含量从15.1%降为3.9%，+0.25 mm 粒级的灰分含量从6.96%升高到9.18%。三产品重介质旋流器的应用，使煤泥灰分含量大大降低，整体灰分含量稳定在10.5%，分选密度大幅提高，精煤产出率明显上升。在三产品TBS 和振动筛的作用下，粗精煤的精细分级精度有所提高，脱泥降灰效果显著，TBS 底流的灰分约升高11.39%，总精煤的灰分约下降0.11%，精煤的产出率约提高1.85%，为公司约创造经济效益466万元。

表2 改造后粗精煤产品筛分实验数据

4 结论

为解决分级旋流器组底流夹细和振动筛脱泥降灰问题，分析原回收工艺，并采用三产品重介质旋流器、三产品TBS 分选、直接浮选以及尾矿浓缩压滤技术进行优化改造，使粗精煤的精细分级精度有所提高，脱泥降灰效果显著，TBS 底流的灰分约升高11.39%，总精煤的灰分约下降0.11%，精煤的产出率约提高1.85%，为公司约创造经济效益466万元。