超高壓壓濾機(jī)在渦北選煤廠的試驗(yàn)研究

陳沉 謝保岡 趙玉龍 呂斌

摘要：選煤廠在生產(chǎn)過程中常產(chǎn)生浮選精煤礦漿和壓濾尾煤礦漿。前者采用加壓過濾機(jī)實(shí)現(xiàn)固液分離，后者則采用壓濾機(jī)。尾煤礦漿經(jīng)壓濾機(jī)處理后，液體在廠內(nèi)回收利用，固體煤泥作為副產(chǎn)品銷售。渦北選煤廠采用KZG-650型高效快開隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行尾煤礦漿處理，取得了較好的效果。近年來，由于煤炭市場的變化和環(huán)保工作的要求，降低煤泥水分勢在必行。本文介紹了超高壓壓濾機(jī)在渦北選煤廠的試驗(yàn)效果，為選煤廠降低煤泥水分、提高發(fā)熱量提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：超高壓壓濾機(jī);降水;發(fā)熱量

1、概述

洗水閉路循環(huán)及煤泥廠內(nèi)回收一直是選煤廠正常生產(chǎn)和環(huán)保的基本要求[1-2]，通過高效壓濾機(jī)實(shí)現(xiàn)固液分離是滿足這一要求的有效途徑[3-4]。渦北選煤廠自投產(chǎn)以來采用KZG-650型高效快開隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行尾煤煤泥水處理，取得了較好的效果[5]，但也存在煤泥水分偏高、發(fā)熱量偏低的問題。本試驗(yàn)以淮北礦業(yè)集團(tuán)渦北選煤廠浮選精煤礦漿和壓濾尾煤礦漿作為研究對(duì)象，通過超高壓壓濾機(jī)試驗(yàn)探索降低煤泥水分、提高發(fā)熱量的途徑。

2、渦北選煤廠煤泥水處理現(xiàn)狀分析

淮北礦業(yè)集團(tuán)渦北選煤廠一期于 2012 年底建成投產(chǎn)，現(xiàn)年生產(chǎn)能力 6. 00 Mt。主要入洗焦煤和肥煤，其煤泥水系統(tǒng)流程如下圖1。

渦北選煤廠煤泥水系統(tǒng)存在以下特點(diǎn)：

1）尾煤煤泥水的主要成分是浮選尾礦和原生煤泥濃縮機(jī)的溢流，壓濾機(jī)入料采用底流大排的方式，入料濃度在500g/L以上，其入料組成見表1;

2）采用GPJ-120型加壓過濾機(jī)處理浮選精煤礦漿;采用KZG-650型高效快開隔膜壓濾機(jī)處理壓濾尾煤礦漿，單臺(tái)過濾面積650平方米，單臺(tái)濾餅重量15-20噸，水分20%-22%。

3）為防止煤泥粘連濾板、中心孔堵塞、濾板掉斜等突發(fā)狀況的出現(xiàn)，需由專人操作壓濾機(jī)。

3、超高壓壓濾機(jī)的試驗(yàn)研究

3.1 超高壓壓濾機(jī)簡述

本次試驗(yàn)采用1600型超高壓隔膜壓濾機(jī)，過濾面積60平方米，壓榨壓力30-70公斤，最高可達(dá)100公斤。依靠較高的壓榨壓力可進(jìn)一步降低濾餅的水分。

3.2 具體試驗(yàn)方案

本次試驗(yàn)共分兩組進(jìn)行，第一組試驗(yàn)對(duì)象為浮選精煤礦漿，從正常生產(chǎn)中的加壓過濾機(jī)入料管采取。保證其他試驗(yàn)條件不變的情況下測試壓榨壓力對(duì)精煤濾餅水分的影響。試驗(yàn)結(jié)果見表2

第二組試驗(yàn)對(duì)象為壓濾尾煤礦漿，從正常生產(chǎn)中的壓濾機(jī)入料管采取。保證其他試驗(yàn)條件不變的情況下測試壓榨壓力對(duì)尾煤濾餅水分的影響。試驗(yàn)結(jié)果見表3

正常生產(chǎn)時(shí)，采用加壓過濾機(jī)處理浮選精煤礦漿、采用普通壓濾機(jī)處理壓濾尾煤礦漿時(shí)濾餅水分見表4。

4、現(xiàn)場試驗(yàn)效果分析

4.1 現(xiàn)場應(yīng)用效果

（一）、本型號(hào)的壓濾機(jī)對(duì)于焦煤浮選精煤的處理效果一般，水分可以降低1.3-3.5個(gè)百分點(diǎn);而對(duì)于肥煤浮選精煤的處理效果較差，最多只能降低2.2個(gè)百分點(diǎn)，甚至出現(xiàn)不降反升的現(xiàn)象。

（二）、對(duì)于尾煤壓濾機(jī)入料，本型號(hào)的壓濾機(jī)處理效果較好，較現(xiàn)用尾煤壓濾機(jī)濾餅水分有較大幅度的下降。焦煤可以降低4.6-5.4個(gè)百分點(diǎn)，肥煤可以降低5.2-6.3個(gè)百分點(diǎn)。

（三）、當(dāng)壓榨壓力在30Kg時(shí)，濾餅內(nèi)大部分水分被壓出;當(dāng)壓榨壓力超過50Kg時(shí)，濾餅水分下降幅度減小，相比30Kg時(shí)無明顯改善但安全風(fēng)險(xiǎn)增大，且設(shè)備安全風(fēng)險(xiǎn)增大、資金投入增加較多。

（四）、壓濾煤泥在灰分相等的前提下，每降低1%的含水量，可提高約15焦耳的發(fā)熱量。以渦北選煤廠煤泥平均發(fā)熱量2480焦耳計(jì)，降水后的煤泥發(fā)熱量可達(dá)2550焦耳。

4.2經(jīng)濟(jì)效益分析

以渦北選煤廠中煤平均發(fā)熱量3400焦耳，降水后的煤泥發(fā)熱量2550焦耳計(jì)，按照中煤與煤泥2比1的配比量混合，混合物的發(fā)熱量為3117焦耳。

按照渦北選煤廠年入洗原煤600萬噸，中煤產(chǎn)率7%、中煤價(jià)格280元/噸、煤泥價(jià)格220元/噸計(jì)，年生產(chǎn)中煤42萬噸，可配比煤泥21萬噸，可增加效益1260萬元。

4.3 社會(huì)效益分析

煤泥經(jīng)降水后可提高燃燒效率并減少無效運(yùn)輸，提高了企業(yè)形象，具有較好的社會(huì)效益。

5.結(jié)論

通過本試驗(yàn)可知，超高壓壓濾機(jī)可有效降低尾煤煤泥的水分，對(duì)浮選精煤的降水效果略差。通過降低尾煤煤泥水分可以提高產(chǎn)品競爭力，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，具有明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]李正明， 吳式瑜， 張賢賢，等. GB/T 35051—2018《選煤廠洗水閉路循環(huán)等級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)的宣貫說明[J]. 選煤技術(shù)， 2019.

[2]何建斌， 潘月軍. 布爾臺(tái)選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)藥劑復(fù)配試驗(yàn)[J]. 潔凈煤技術(shù)， 2020（S01）：4.

[3]楊浩. 選煤廠智能壓濾系統(tǒng)研究[J]. 自動(dòng)化應(yīng)用， 2020（8）：3.

[4]吳曉娜， 王常勝. 漳村煤礦選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造[J]. 煤炭加工與綜合利用， 2020（6）：3.

[5]趙玉龍. 渦北選煤廠洗水凈化的試驗(yàn)研究[J]. 中國科技博覽， 2016（3）：1.