石圪台选煤厂煤泥水系统参数的分析与调整|东曲选煤厂煤泥水车间
摘 要：针对石圪台选煤厂入选原煤煤质的变化，分析现行煤泥水系统工艺环节存在的问题，提出对煤泥水系统参数的修正，通过调整浓缩旋流器的结构参数，提高了石圪台选煤厂煤泥水系统的处理效果。
关键词：选煤，煤泥水，旋流器
1前言
选煤厂循环用水的清洁是实现选煤厂煤泥水系统闭路循环的重要保障，在实际运行中，各选煤厂煤泥水处理系统都存在一定的问题[1]。严重的泥化现象使煤泥水中的微细颗粒的含量增大，导致煤泥水处理工艺中必须采取一定的强化沉降措施[2～4]。石圪台洗煤厂属于矿井型洗煤厂，采用典型的动力煤洗选工艺，粗煤泥经离心脱水、细煤泥经加压过滤机脱水后与混煤掺混作为洗混煤。石圪台矿井71206工作面岩石类型为泥质粉砂岩，影响推进长度为145米，导致入洗原煤矸石量大，洗煤厂部分时间段的系统加煤量达到1500t/h，矸石量可以达到500～600t/h。该阶段的煤泥产率平均为12%，最高可以达到14%。使细煤泥量增大，由于矸石极易泥化导致洗煤厂高灰细粒级煤泥量增加，细煤泥质量差，灰分一般在57～59%之间。高灰细泥的增加造成加压过滤机滤饼薄，处理能力极低。
同时，由于细粒级物料大量增加，小于45μm的颗粒占到入料煤泥量的50%，沉降颗粒的总表面积增加。絮凝剂用量急剧增加，浓度为1‰的絮凝剂添加量达到80L/min。10月份比9月份的吨煤药耗分别为3.26g/t和7.51g/t。细煤泥中细粒级物料的增加，压滤机的处理能力急剧下降，导致煤泥在浓缩池中大量堆积。由于浓缩池细煤泥的堆积，导致浓缩机中煤泥直道溢流上层，溢流浓度严重超标，直接影响洗水闭路循环和正常的生产活动。
2现有煤泥水系统工艺环节分析
2.1煤泥水处理工艺分析
脱泥筛筛下物-1.5mm的颗粒由一次、二次水力分级旋流器进行分级后，溢流部分分别进入一次和二次浓缩池；底流经过螺旋分选机分选，螺旋精矿再次经过水力分级旋流器分级，溢流部分进入浓缩池，底流部分经过弧形筛和煤泥离心机脱水后掺入混煤；螺旋尾矿再次经过水力分级旋流器分级，溢流部分进入浓缩池，底流部分经过高频筛脱水后进入矸石仓。
一次旋流器溢流的35%进入二次旋流器，底流进入加压过滤机入料桶，溢流进入二次浓缩池，这样加压过滤机主要处理以粗粒为主的煤泥，同时处理一次浓缩池的底流；而二次浓缩处理系统主要处理以超细颗粒为主的煤泥。二次浓缩机底流通过底流泵给入压滤机入料搅拌桶，再经泵给入3台全自动侧杠式隔膜压滤机（压滤面积800m2）中进行压滤。压滤机滤饼进入位于压滤机下方的滤饼收集皮带收集后进入煤泥转运刮板，再经过煤泥转载皮带运至加压过滤机底部刮板上，掺入混煤产品中。
石圪台洗煤厂煤泥水系统工艺流程见图1。
2.2 煤泥水处理过程中存在问题。
由于近期生产过程中存在矸石泥化严重、细煤泥产率大，为了更好的进行生产组织，洗煤厂起用二次分级旋流系统，在运行过程中主要存在以下几个方面的问题：
（1）二次旋流器底流浓度小于250g/L，影响加压过滤机的处理效果。根据压滤机的实践运行情况，加压过滤机的入料浓度在350g/L以上，能达到加压过滤机的正常处理能力。
（2）加压过滤机的入料中>0.1mm的颗粒小于50%，影响加压过滤机的处理效果。实践证明，在加压过滤机的运行过程中，入料中>0.1mm的占到50%左右能达到压滤机的正常处理能力。
（3）一次、二次浓缩池的入料量的分配不易确定。加压过滤机不仅处理二次浓缩池的底流，同时要一次浓缩池的底流，所以，确定每个分配量至关重要。
3解决措施与实施效果
煤泥水处理系统中的关键点在于极细煤泥的浓缩处理，因此需对相应设备的运行参数进行适当调整，在工艺参数调整的过程中，重点调整的就是一次和二次旋流器的底流嘴参数和工作压力。
3.1旋流器工作现状
二次旋流器的底流浓度大于350g/L时，加压过滤机的入料浓度和入料中>0.1mm的颗粒由二次旋流器底流和一次浓缩池的底流共同组成，增加二次旋流器的底流浓度来增加加压过滤机的入料浓度。在现场生产过程中，对于水力分级旋流器底流嘴直径的改变是最简单、最容易实现的操作手段。表1是分级旋流器结构参数、运行参数。
从表1可以看出，二次旋流器的底流浓度较小，由于二次旋流器底流直接进入加压过滤机入料桶，不能保证压滤机的正常运行。通过对更换配件，可以对一次、二次旋流器的底流嘴和入料压力多次进行调整；底流嘴调整范围40mm、60mm。
3.2 调整旋流器底流嘴
（1）一次旋流器底流嘴由75mm减小到40、60mm两种搭配，在第一组一次旋流器中使用40、60mm旋流器各2台，在第二组二次旋流器中使用60mm旋流器4台，入料压力为0.16～0.17Mpa；二次旋流器使用25mm旋流器8台，入料压力0.18～0.22Mpa。表2是分级旋流器的溢流和底流的参数。
从表2可以看出二次旋流器的底流浓度以及>0.1mm的颗粒都满足加压过滤机的运行。但由于40mm的底流嘴>1mm的颗粒占到系统细煤泥总量的3%左右，影响浓缩池，特别是板框压滤机的工作状态，板框压滤机的滤布频繁损坏。
（2）一次旋流器底流嘴由75mm减小至40、60mm的两种搭配，在第一组一次旋流器中使用40、60mm旋流器各2台，在第二组二次旋流器中使用60mm旋流器4台，入料压力为0.16～0.17Mpa；二次旋流器使用25mm旋流器8台，入料压力0.18～0.22Mpa。更换底流嘴后的一次、二次旋流器的溢流和底流参数见表3。
表3 一次、二次旋流器的溢流和底流参数
从表3可以看出二次旋流器的底流浓度以及>0.1mm的颗粒都满足加压过滤机的运行，一次旋流器的溢流不含有>1mm的颗粒，对板框压滤机的工作状态不会有太大的影响。
4结论
1、通过调整旋流器的底流嘴大小、旋流器的给矿压力和旋流器的入料浓度与粒度组成改变旋流器的底流浓度和粒度分布。
2、二次旋流器入料中适当的“跑粗”可以起到增加二次分级旋流器的底流浓度的效果。
3、减小水力分级旋流器的底流嘴直径对于底流浓度的提高起到很大的作用。
4、通过现场多次调整，洗煤厂煤泥水处理过程中量的分配为：系统循环总量的70%，由一次旋流器溢流的25%和二次旋流器、螺旋矸石旋流器的全部溢流以及加压过滤机的滤液水进入二次浓缩池；系统循环总量的30%进入一次浓缩池；由加压过滤机处理二次旋流器的底流以及一次浓缩池的底流，由板框压滤机处理二次浓缩池的底流。
参考文献
[1]张明旭，煤泥水处理[M]，徐州：中国矿业大学出版社，2000，25．
[2]李列洒，凝聚剂在煤泥水处理中的作用[J]，有色矿冶，2004，18 (2)：26～29．
[3]张东晨，张明旭，陈清如，煤泥水处理中絮凝剂的应用现状及发展展望[J]，选煤技术，2004，(2)：1～3．
[4] 李开周，郭晓军.浅谈絮凝剂在选煤厂的应用[J]山东煤炭科技，2000，(增刊)：80～81．
作者简介
邬奎（工程师）；出生日期：1968年10月2日；单位：神华神东集团洗选中心补连塔选煤厂。