煤泥经济效益研究

选前脱粉:无论是动力煤选煤厂还是炼焦煤选煤厂，如果能够采用有效的分级方法使得不入洗或不同分选粒度的煤预先分离，对原煤进行煤泥减量化处理，可使分选加工工艺更合理、分选效率高，降低运行成本，提高经济效益。目前神东矿区入洗原煤中－6mm的细粒占总入洗量的20%～30%，这部分粉煤是煤泥重要来源，如果能把－6mm的细粒预先分级出一部分，将会对整个洗选工艺产生革命性变化，困扰神东煤泥处理的问题就能迎刃而解。

但随着采煤机械化程度的提高，煤粉量不断增加，加上洒水除尘，使得井下原煤水分迅速提高，有些煤矿原煤外在水分已达到12%～14%。这些又湿又粘的原煤给筛分作业带来极大困难，特别是在＜6mm筛分(如1mm脱粉、3mm脱粉等)时，潮湿细粒级粘性物料互相粘结成团，松散困难，或粘附在筛面上堵塞筛孔，使筛面的有效筛分面积降低，导致筛分效率下降，料群不松散、不分层、整体运动，使筛分过程难以完成。目前筛分技术在6mm以上的分级已经比较成熟，这就需要认真研究，找到一种适合神东煤质的分级筛。

洗选过程中的煤泥减量

减少次生煤泥量:在洗选过程中的煤泥减量，主要是减少次生煤泥，①煤泥能不进水就不要进水，浸水就一次洗到位，前期能解决的问题不留在后续;②在工艺流程中最好使用自流方式，尽量减少泵和旋流器的使用;③尽可能减少煤泥接触水的时间，减少煤泥在系统内的循环次数。为了减少次生煤泥，大部分末煤选煤厂已经做了较多的技术改进，并且已经在全洗选中心推广，其中石圪台选煤厂和大柳塔选煤厂较为典型。

石圪台选煤厂具体措施:①目前矸石脱介筛的筛缝都是2～3mm，磨损后甚至更大，减少矸石脱介筛筛下的细粒矸石，最简单的办法就是在矸石脱介筛的稀介段，尤其是喷水的后两排筛板，完全可以换成0．5mm，甚至是盲板，因为本身矸石脱介筛的介质量就非常少，改换后，不会造成介耗的增大，但是这部分细粒矸石从系统内排除，对于减少泥化至关重要。同样条件下，末煤的矸石脱介筛影响更大;②减少高频筛筛下水循环次数。这是细矸石回收的症结所在，这部分目前是重新回到煤泥桶，做二次循环，最终回到浓缩池的都是极细颗粒的矸石，这才是制约浓缩池沉降和压滤的关键，把这部分称之为“迷路的孩子”的筛下水尽早的去浓缩池，可最大程度的减少次生细颗粒;③浓缩池串并联使用。改造后，在浓缩池的使用方面可以达到串并联自由组合，浓缩池串联使用后，可以自由调配加压和板块的入料粒度和浓度，对于细颗粒的沉降和循环水的澄清起到积极作用，可以在细颗粒较多时使用。并联可以增大一倍的沉降面积，减少药剂消耗，降低循环水的浊度。

由表1可知:①高频筛筛下水浓度较大，目前筛缝是0．5mm，并且已磨损，建议换为0．35mm以下;②根据粒度组成可知，+0．125mm占88．7%，这部分目前是重新回到煤泥桶，而高频筛又无法收，如此的反复循环，直到粉碎成极细颗粒才可以回到浓缩池;③这部分的处理，是为全厂煤泥水，尤其是泥化的关键。大柳塔选煤厂具体措施:①针对末煤系统细粒级矸石量大，造成浓缩池负荷加重，煤泥灰分过高的情况，将矸石弧形筛筛下水由去滤液桶改引至矸石桶，经过现场运行观察后发现细粒级矸石得到了有效的外排;②为了加快浓缩池细煤泥的沉降速度及提高加压过滤机的处理效率，在水力分级旋流器入料管道上加装一根分支引至浓缩池入料管道，即“放粗”，但这样造成浓缩池负荷加重，煤泥灰分过高。改造后将放粗管道改至粗煤泥弧形筛入料管道，然后直接引至压滤机上料缓冲桶里面。

上述两项改造后的效果:①矸石外排量中－0．25mm的细粒级矸石从20．12%增加到了26．30%，提高了6．18%;②截断了细粒级进入浓缩池的途径，从而避免了细粒级矸石在浓缩池中不易沉降，增加浓缩池负荷甚至导致循环水发黑的情况，降低了药耗节约了生产成本;③降低了压滤机滤液管、滤扇、分配头及滤布的磨损量，更换周期延长;④细粒级矸石无法进入细煤泥中，通过采样化验得出，细煤泥的灰分由29．28%降到了24．37%，发热量提高了225大卡，稳定了商品煤煤质，增加了生产效益。

目前神东矿区选煤厂主要是通过招标由国内知名设计院以总包形式设计和建设，各设计院对于选煤厂设计，尤其是末煤系统的设计理念不一，为了布置美观、设备紧凑等因素，对于次生煤泥，尤其是细粒矸石泥，并未引起足够重视，一旦发生泥化，这部分矸石泥没有一次性全部排出系统，而是多次在系统内循环，对于后期絮凝沉降、压滤和煤泥水澄清造成很大压力，这是煤泥难处理的关键。另外一般设计院块末煤分级选择13mm，但在实际运行中，由于水分原因，选煤厂分级一般是25mm，使末煤入洗率比设计提高至少10%，导致神东大多数末煤系统的选煤厂，无法达到设计小时量或煤泥水恶化，被迫减量生产。

最大化提升块煤生产能力:神东选煤厂块煤系统主要生产工艺是200－13(25)mm采用重介质浅槽分选，不管是从洗选成本和工艺复杂度，块煤分选的介耗、药耗、电耗、水耗都比末煤系统要少很多，对于减少煤泥量更是效果明显。其具体措施，①调整破碎机的齿间距，使尽可能多的物料在13(25)mm以上，还可以减少过粉碎和次生煤泥量;②煤质较好时，把原煤分级筛的筛板由25mm换成13mm，加大块煤入洗率，通过块精煤破碎后达到混煤的考核指标;③原煤仓禁止低仓位，减少过粉碎;④合理调整浅槽分选机的水平流和上升流，提升处理能力。

选后煤泥处置

1选后煤泥的处置方式

目前神东选煤厂的处理方式是将其直接掺入煤炭洗选主产品内混合销售，往往造成最终产品质量降低，影响洗选加工的效果。这种方式在末煤不入洗、煤泥产量相对较低的情况下还可行得通，但随着原煤入洗比例的提高、煤泥产率增大后，该问题会愈加明显。根据目前测算，部分选煤厂－13mm末原煤入洗后，由于煤泥问题无法解决，从提高商品煤发热量的目的出发，末煤入洗后效果不明显。而如果将该部分煤泥直接排弃，无论从提高资源有效利用率、保证企业总体经济效益，还是从保护环境、避免有效耕地占用等方面来说，都是明显不合理的。洗选煤泥具有粘度大、易结团、易粘连、排料不连续、在洗选加工过程中往往具有滞后性等特点，导致其运输、储存过程经常给生产系统的运行带来许多致命问题。如掺配不均造成商品煤质量波动较大、极端情况下造成车皮粘结无法卸车、冬季车皮冻结无法卸车、运输溜槽和煤仓堵塞造成系统停产等。以上问题都是频繁出现且亟待解决的难题。

2选后煤泥的经济效益

为了考虑煤泥处置的去向，通过对煤泥掺配到混煤、煤泥排弃和煤泥干燥后，是否掺配做了经济效益测算，找到最佳的处置方式。煤泥排弃经济效益测算:通过表2和图1可以看出，煤泥排弃率与利润成反比关系，煤泥排弃越多，利润则越小。煤泥干燥后是否掺配混煤经济效益测算:通过表3和图2可以看出，在干燥率为零时，即煤泥不干燥情况下时，煤泥单独销售比掺混煤多盈利2675万元;当煤泥干燥时，在干燥率递增时，煤泥单独销售比掺混煤利润也是递增的;煤泥掺配混煤后，煤泥干燥越多，利润越高，当煤泥全部干燥时可以获得最大的经济效益;煤泥干燥单独销售比掺混煤盈利。煤泥处置的经济效益:①煤泥排弃率与利润成反比关系，煤泥排弃越多，利润则越小。因此当煤泥回掺混煤时能获得最大的经济效益;②煤泥干燥后单独销售利润比掺配混煤利润要大，这主要是由于市场煤价起关键作用;③煤泥干燥是否掺混煤，进一步分析混煤销售价对总利润的影响。市场煤价是决定煤泥干燥与否盈利的关键。

结语

煤泥的绿色处置，必须坚持以经济效益为衡量指标，找出最佳煤泥减量方式，从生产系统优化减少煤泥量，煤泥产生后，也要以最经济可行的方式进行处置。另外必须尽快解决煤泥合理利用问题，否则，煤泥系统有效利用的缺位必将影响矿区生产的正常进行和矿区的可持续发展，并给环境质量的改善留下隐患。总之，洗选煤泥的有效处理手段及综合利用的问题目前已经成为影响神东、乃至神华煤炭生产加工企业发展的突出问题。

作者：朱子祺陶亚东栗金贵单位：神华神东煤炭集团公司洗选中心