潘集选煤厂粗精煤泥回收系统工业性试验分析_赵丽娟.pdf

■ 煤炭洗选加工 潘集选煤厂粗精煤泥回收系统工业性试验分析 赵丽娟1, 殷志杰1, 石 郡1, 朱再胜2, 桂洋洋2, 苑金朝1 1. 北京国华科技集团有限公司, 北京 101300; 2. 淮南矿业集团公司潘集选煤厂, 安徽 淮南 232001 摘 要 对潘集选煤厂粗精煤泥回收系统进行了工业性试验, 试验结果表明 两段串联的 粗精煤泥弧形筛的粗粒物综合正配效率为 85. 46, 细粒物综合正配效率为 89. 17, 综合筛分 效率为 74. 63; 筛上粗精煤泥采用煤泥离心脱水机脱水后生产出灰分仅为 8. 83、 水分仅为 11. 49的高质量粗精煤泥。 关键词 选煤厂; 弧形筛; 离心脱水机; 粗粒物正配效率; 细粒物正配效率; 筛分效率 中图分类号 TD946. 2 文献标识码 A 文章编号 1005-8397202008-0001-04 收稿日期 2020-07-29 DOI 10. 16200/ j. cnki. 11-2627/ td. 2020. 08. 001 作者简介 赵丽娟1983, 女, 辽宁沈阳人, 2007 年毕业于中国矿业大学矿物加工工程专业, 工学学士, 北京国华科技集团有限公司 工程师。 引用格式 赵丽娟, 殷志杰, 石 郡, 等. 潘集选煤厂粗精煤泥回收系统工业性试验分析 [J]. 煤炭加工与综合利用, 20208 1-3, 8. 随着重介质选煤技术的发展, 不脱泥不分级 无压三产品重介质旋流器煤泥重介质旋流器浮 选工艺得到广泛应用, 由于煤泥重介质旋流器的 有效分选下限已经达到 0. 25 mm, 甚至更细一 些。 因此选煤厂的粗精煤泥回收系统第一要务是 强化脱除高灰细泥的功能, 尽可能多的回收质量 合格的粗精煤泥; 第二要务是严格控制浮选入料 粒度上限, 避免粗粒精煤泥损失在浮选尾矿中。 1 潘集选煤厂粗精煤泥回收工艺流程 潘集选煤厂于 2018 年投产, 是一座处理能 力12. 00 Mt/ a 的特大型炼焦煤选煤厂。 为了强化 煤泥中高灰分细泥的脱除, 提高煤泥离心机入料 浓度, 潘集选煤厂采用 “双段弧形筛离心机” 的工艺。 其粗精煤泥回收工艺流程见图 1。 图 1 潘集选煤厂粗精煤泥回收工艺流程 精煤磁选机尾矿及精煤泥离心机离心液由泵 打入一段弧形筛, 筛上物进入二段弧形筛进一步 脱水脱泥; 二段弧形筛筛上物进入煤泥离心机, 脱水产物作为精煤泥掺入销售精煤中; 两段弧形 筛筛下水进入浮选入料脱泥池, 煤泥离心机离心 液则返回精煤泥桶。 潘集选煤厂共有 4 套年处理能力 3. 00 Mt 的 生产系统, 每套系统分别设有 8 台 BVOSB242060 型粗精煤泥弧形筛, 单台筛面面积 5. 1 m2, 筛缝 间隙为 0. 4 mm; 2 台 LLL1200650B 型煤泥离心 脱水机, 筛篮筛缝间隙为 0. 3 mm。 表 1 弧形筛规格型号和处理量 设备名称 数量 / 台 筛面 面积/ m2 单位面积 处理量/ m3m2 h -1 干煤量/ tm2 h -1 一段弧形筛45. 1438. 274. 98 二段弧形筛45. 1411. 472. 78 2 粗精煤泥弧形筛分选工艺指标 2. 1 对粒度组成的分析 一段粗精煤泥弧形筛入料及各产物粒度组成 1 煤炭加工与综合利用 No. 8, 2020 COAL PROCESSING 随着粒度减小, 灰分逐渐增高的趋势明显; 2由计算可知, 大于 0. 075 mm 煤泥加权 平均灰分为 10. 33, 因此, 在粗精煤泥回收系 统中, 应尽可能回收大于 0. 075 mm 煤泥, 脱除 小于 0. 075 mm 粒级煤泥。 3二段弧形筛入料中小于 0. 075 mm 粒级 产率占本样 为 22. 42, 较一段入料降低了 26. 77 个百分点, 其灰分也降低了 8. 78 个百 分点。 4二段弧形筛再次分级, 脱除部分细泥, 小于 0. 075 mm 粒级产率由 22. 42降为 8. 66, 使得筛上物灰分降为 11. 51。 5筛下水中含有少量粗煤泥, 这是由于弧 形筛采用不锈钢条缝筛面, 使得大于筛缝的长条 形颗粒可能透筛, 并且筛条在使用过程中会磨 损, 造成筛缝变大, 因此筛下水中含有少量粗精 煤泥。 6二段弧形筛筛下水中粗煤泥含量明显多 于一段, 这是由于二段的单位面积处理量大幅度 减小, 筛分时间延长, 使得粗煤泥有更多的透筛 机会。 表 2 一段弧形筛计算入料粒度组成 粒级/ mm 入料/ 占本样 产率 灰分 Ad 筛上产物/ 占本样 产率 占入料 产率 灰分 Ad 筛下产物/ 占本样 产率 占入料 产率 灰分 Ad 计算入料/ 占入料 产率 灰分 Ad 筛上物 分配率/ 0. 5007. 967. 85 16. 39 9. 02 7. 47 0. 10 0. 05 7. 85 9. 077. 47 99. 50 0. 5000. 25017. 97 8. 64 33. 46 18. 41 9. 37 0. 77 0. 34 10. 90 18. 759. 4098. 16 0. 2500. 15011. 29 10. 77 16. 59 9. 13 11. 10 2. 83 1. 27 10. 50 10. 4011. 03 87. 78 0. 1500. 1254. 25 12. 19 4. 61 2. 54 11. 88 2. 59 1. 17 11. 31 3. 7011. 70 68. 50 0. 1250. 0759. 34 14. 31 6. 53 3. 59 14. 79 10. 52 4. 73 14. 90 8. 3214. 85 43. 15 0. 50016. 397. 47 22. 36 14. 60 7. 20 0. 46 0. 16 11. 12 14. 767. 24 98. 92 0. 5000. 25033. 46 9. 37 46. 45 30. 32 8. 78 8. 58 2. 98 10. 19 33. 308. 91 91. 06 0. 2500. 15016. 59 11. 10 16. 48 10. 76 10. 74 20. 95 7. 27 12. 43 18. 0311. 42 59. 66 0. 1500. 1254. 61 11. 88 3. 00 1. 96 12. 08 11. 30 3. 92 14. 98 5. 8914. 01 33. 32 0. 1250. 0756. 53 14. 79 3. 05 1. 99 13. 05 18. 01 6. 25 20. 24 8. 2518. 50 24. 18 0. 50022. 36 8. 03 7. 20 0. 21 0. 13 10. 00 8. 16 7. 25 98. 37 0. 5000. 25046. 45 16. 68 8. 78 3. 10 1. 98 10. 31 18. 67 8. 94 89. 38 0. 2500. 15016. 48 5. 92 10. 74 8. 23 5. 27 11. 96 11. 19 11. 32 52. 88 0. 1500. 1253. 00 1. 08 12. 08 5. 19 3. 33 13. 69 4. 41 13. 30 24. 50 0. 1250. 0753. 05 1. 10 13. 05 12. 75 8. 17 17. 15 9. 27 16. 66 11. 84 0. 0758. 66 3. 11 37. 97 70. 52 45. 19 42. 68 48. 30 42. 37 合计100. 00 35. 9211. 51 100. 00 64. 08 34. 32 100. 00 26. 12 2 煤炭加工与综合利用2020 年第 8 期 ChaoXing 2. 2 工艺指标 根据表 2、 表 3、 表 4 的数据绘制的分配曲 线见图 2。 图 2 弧形筛分配曲线 由图 2 曲线查得的弧形筛可能偏差、 分配粒 度及筛分效率见表 5。 表 5 弧形筛可能偏差、 分配粒度及筛分效率 名称 分配 粒度 / mm 可能 偏差 / mm 粗粒物 正配效 率/ 细粒物 正配效 率/ 筛分 效率 / 一段弧形筛0. 1080. 05190. 4973. 2563. 74 二段弧形筛0. 1670. 07885. 5870. 0355. 61 两段弧形筛0. 1850. 06785. 4689. 1774. 63 由表 5 可知 1一段弧形筛分配粒度为 0. 108 mm, 二段 分配粒度为 0. 167 mm, 两段弧形筛综合分配粒 度 0. 185 mm, 二段弧形筛分配粒度比一段粗得 多, 这是由于在二段有较多的粗粒透筛的缘故。 2一段弧形筛粗粒级正配效率90. 49, 高 于二段的 85. 58, 细粒级正配效率 73. 25高于 二段的 70. 03。 两段弧形筛粗粒物综合正配效 率为 85. 46, 细粒物综合正配效率为 89. 17, 这表示只有 14. 54的大于 0. 075 mm 粒级透筛到 筛下物中, 10. 83的小于 0. 075 mm 细粒混杂在 筛上物中。 众所周知, 粒度越细, 筛分效率越 低, 对于脱除小于 0. 075 mm 细粒级而言, 有这 样的指标是很不错的。 3 离心脱水机工艺效果 离心机脱水产物固体回收率计算式如下 Ys ba - c ab - c 1001 脱水率计算式如下 Yw b - a100 - c b - c100 - a 1002 脱水效率计算式如下 ηb Y s Y w - 1003 式中 Ys 产品的固体回收率,; Yw 脱水率,; a 入料中固体质量百分率,; b 产品中固体质量百分率,; c 离心液中固体质量百分率,; ηb 脱水效率率,。 试验测得 离心机入料浓度 38. 43, 脱水 产 物 外 在 水 分 为 11. 49, 离 心 液 浓 度 为 14. 90, 折得 离心机脱水产物固体回收率为 73. 62, 脱 水 率 为 94. 03, 脱 水 效 率 为 67. 65。 煤泥离心机的脱水产物水分低, 是该厂粗精 煤泥回收系统的特色, 但也要指出, 离心液浓度 偏高, 其携带的固体产率已超过入料的 1/4, 这 是一项需要解决的问题。 4 均方差检验 用均方差来核实试验资料的正确性和可靠 性。 由表 2、 表 3、 表 4 可以得到实际入料及计 算入料产率, 以此来计算均方差。 计算式如下 σ ΣΔ2 N - M 1 4 式中 σ 均方差; Δ 计算入料和实际入料中各粒级含量 之间的差值; N 所用筛分资料中的粒级数; M 筛分作业的产品数。 计算得均方差见表 6。 表 6 均方差计算值 项目一段弧形筛二段弧形筛两段弧形筛 均方差0. 841. 650. 48 煤用筛分设备工艺性能评定方法 GB/ T 15712005规定, 当入料为煤泥时, 均方差临 界值为 4. 0。 以上计算得到的均方差值 σ 皆小于 4. 0。 故本次工业性试验的数据有效, 可信。 下转第 8 页 3 2020 年第 8 期赵丽娟, 等 潘集选煤厂粗精煤泥回收系统工业性试验分析 ChaoXing 隙为 50 mm, 线圈总匝数为 25 000 匝; 并进行了 三维电磁场模拟; 3通过 2 种磁选管试验结果对比得出, 结 构优化后的磁选管大大降低了能耗, 同时可以避 免电流过大造成线圈温度升高的现象。 参考文献 [1] 彭 垠. 选煤用磁铁矿粉的性质及其消耗 [J]. 煤炭加 工与综合利用, 20056 10-13. 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