关于脱泥跳汰工艺在显德汪矿选煤厂的应用

摘要：介绍了选煤厂的煤源概况，选煤厂原有系统工艺及新系统建设的必要性；重点叙述了新系统脱泥跳汰工艺的制定和在调试过程中出现的问题及解决办法，说明跳汰工艺选前脱泥很有推广前景。

关键词：选煤厂 脱泥 跳汰 调试 应用

1 选煤厂概况

显德汪矿选煤厂位于河北省沙河县显德汪乡境内，处理能力达到120万t/a，属矿井型选煤厂，主要入洗本矿原煤。显德汪矿主采煤层为1号、2号和9号煤层。1、2号煤层分别采用走向长壁单一煤层及倾斜分层下行自然垮落采煤方法。目前主要开采2号煤和9号煤，2号煤具有高灰、低硫、可磨性好和中等可选等特性，煤的牌号为无烟煤和贫煤，经洗选加工后，可作为电厂动力用煤和高炉喷吹用煤。已有选煤厂选煤工艺为块煤排矸，末煤直接销售。随着市场需求的变化，削弱了产品的市场竞争能力，造成煤炭产品销售的困难。另外一个主要原因在于煤质的变差，导致原有末煤不能直接作为电煤销售。因此，为了企业的生存和发展，为了进一步提高企业经济效益，显德汪矿确定实现原煤全部入洗，提高产品质量，调整产品结构，满足市场需求。

2 选煤工艺的制定

2.1 选前脱泥的必要性

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结合现场情况，新增系统主要入洗末煤。根据2号煤质资料（见表1）可知，原生煤泥含量为21.88%，次生煤泥量如按9%选取，-1mm含量46.24%。选前是否需要脱泥，主要取决于分选悬浮液变流特性和稳定性双重要求。生产经验表明，随着粉煤含量的增加，其他各粒级分选将降低。据试验（如图1）所示，物料分选的可能偏差随着粉煤含量的增加而增大。下面就重介和跳汰两种工艺比较脱泥的优缺点。

2.1.1 重介选。根据《选煤工艺设计实用技术手册》提供的悬浮液中固相的煤泥含量最大允许值（如表2），随着分选比重的增加，煤泥含量允许值越低。由于本系统入洗两种原煤（2#、9#），生产出高炉喷吹煤和电煤，导致精煤分选比重变化较大，在洗电煤时，分选比重较高，如不脱泥，悬浮液中固体体积浓缩较高，严重影响分选效果。

选前脱泥的优点：分选精度高，效率高。由于入料中非磁性物（煤泥）含量少，故脱介效果好。缺点：工艺环节增多，工艺布置相对复杂，生产成本增加；脱泥使重介选的分选下限低的优势不能体现。

2.1.2 跳汰选。根据跳汰工艺对脱泥与不脱泥进行主要设备选型比对如下表：

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从对比表可以看出，经过选前脱泥后，跳汰机面积减小了41%，低压风消耗减小了29%，循环水减少了29%，随着矿浆量降低，浮选装机容量减小30%。脱泥后，采用了粗煤泥分选机分选粗煤泥，提高了精煤回收率，提高了企业的经济效益。

选前脱泥优点：粗细分开，分选密度分别控制，分选精度明显提高；电耗及生产成本降低。缺点：工艺较复杂，建设投资相对较高。

经过综合比对，设计采用选前脱泥工艺。

2.2 选煤方法的确定 “选煤方法应根据原煤性质（如

粒度组成、密度组成、可选性、可浮性、硫分构成及其赋存特性、矸石岩性）产品要求、分选效率、销售收入、生产成本、基建投资等相关因素，经过技术经济综合比较后确定。”结合本厂实际，通过对各种方案进行比选，计算，综合考虑采用跳汰选。最终工艺为脱泥跳汰+粗煤泥分选+浮选+浓缩压滤联合工艺。

3 在调试期间出现的问题及解决办法

3.1 跳汰分选效果不理想 在保证原煤入料稳定的情况下，跳汰中矸带煤较为严重。当精煤产品的灰分稳定在14%以下时，矸石带煤超过6%，中煤带煤基本在10%-20%之间，高时达30%。通过对现场进行分析，解决方案如下：①安装人工床层；②在跳汰机一段加装四道高40mm挡板后；③调整溢流堰；④将风阀周期改为多频以改善跳汰机的分选效果。通过以上措施，中矸带煤量得到有效控制，达到设计预期效果，矸石带煤量低于4%，中煤带煤量低于10%。

3.2 分级旋流器效果不理想 原煤经过1mm脱泥后，筛上进入跳汰分选系统，筛下水进入煤泥桶，由泵输送至分级旋流器，旋流器溢流进入浮选系统，底流进入粗煤泥分选系统。旋流器入料要来自脱泥筛筛下水、跳汰精煤脱水筛筛下水、CSS弧形筛筛下水（指粗煤泥分选机溢流的预脱水弧形筛的筛下水，以下简称CSS弧形筛筛下水）和离心液（CSS弧形筛筛下水和离心液主要考虑直接进入浮选，但考虑由于离心机可能跑粗，设计了进入旋流器的旁路）。试运行时，旋流器分级效果还可行，发现离心机跑粗后，采用旁路，将CSS弧形筛筛下水和离心液（即滤液桶入料）打入旋流器分级后，发现旋流器入料中细泥含量明显增多，在高时，-0.28mm含量达到83.25%，导致旋流器底流中细泥含量（-0.28mm）超过了60%，严重影响了粗煤泥分选机的分选效果。

经分析，提出以下解决方案：方案一：更换分级旋流器。由于实际煤泥量较大，导致原有旋流器无法满足分级要求，可考虑根据实际测得煤泥数据，定制分级旋流器，解决旋流器底流中细煤泥含量过多的问题。但是，由于本厂入洗两种煤，煤质不稳定，也会给旋流器的分级效果带来影响。方案二：解开“细泥小循环”。通过对旋流器入料中的各个源头进行实测比对，发现细煤泥主要来自CSS弧形筛筛下水，相当于产生了“煤泥桶-旋流器-CSS-CSS弧形筛-煤泥桶”的一个小循环。因此，考虑将离心机滤液与CSS弧形筛筛下水分开，CSS弧形筛筛下水直接进入浮选，离心机滤液进入旋流器。方案三：粗煤泥分级脱泥采用新型ISB振网弧形筛。通过分析，导致原设计出现这种现象，其表面现象是由于离心机跑粗导致，其根源是分级脱泥设备不能达到理想效果。因此，可考虑更换旋流器为振网弧形筛，以保证入浮粒度。

4 结束语

随着现代机采程度的提高，原煤中粉煤比例越来越高，大量煤泥的进入给选煤厂带来很大的挑战。一个选煤厂设计运行成败的关键主要看煤泥水系统的顺畅与否。脱泥跳汰工艺通过在显德汪选煤厂的实际应用，既解决了煤泥量大的问题，又提高了跳汰机的分选效果，为跳汰工艺的发展注入了新的活力，为推行脱泥跳汰工艺提供了典范。

参考文献：

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[2]商在旺.显德汪矿脱泥跳汰工艺的应用[J].科技创新与应用，2012（18）.

[3]李小乐，李朝东.跳汰选前脱泥工艺的探讨[J].选煤技术， 2009（01）.

[4]商在旺.显德汪矿选煤厂末煤入洗工艺设计[J].煤炭加工与综合利用，2012（03）.

作者简介：李中林（1963-），男，河北人，1987年毕业于中国矿业大学选煤专业，高级工程师，从事选煤工艺设计工作。