洗煤厂粗煤泥深度洗选回收工艺

一般情况下，粗煤泥主要来源于以下两方面：a) 在预先脱泥时，采用的是 2 mm 或 3 mm 的脱泥筛，导致直径小于 2 mm 或 3 mm 的煤泥不能筛出;b) 在不预先脱泥时，由于脱泥筛使用的时间较长，磨损严重，这就很容易造成煤泥水中直径大于 0.5 mm 煤颗粒的量增加。因此，为了保证浮煤的回收，必须先对粗煤进行截粗处理。现在新建的选煤厂已经自带配套的粗泥分选系统，而传统的选煤厂也在积极地对系统进行改造，从而使其更好地服务于煤炭的洗选。对于直径介于 0.5～3 mm 的粗煤泥来说，一般采用浮选法进行回收具有较大的成本优势。现在粗煤泥的分选设备主要有重介旋流器、干扰床分选机 (TBS)、螺旋分选机等。总的来说，粗煤泥的分选工艺相对单，但是整个工艺系统还存在一些严重的缺陷。目前，粗煤泥的回收设备主要有沉降式过滤离心脱水机、高频筛以及煤泥离心机。沉降式过滤离心脱水机处理能力非常强，但是受煤泥颗粒直径的影响较大，粒径较小时分离结果较差[3];高频筛在一些小的选煤应用广泛，而大的采煤厂多用煤泥离心机，处理效高，但产品的质量差。此外，也有选煤厂使用德瑞克细筛来回收煤泥，这种设备对粒径小的煤泥具有非常好的筛选效果，但是初期投资较大，而且存在筛网堵塞难以清理的问题。

2 粗煤泥深度洗选回收工艺分析

2.1 高频筛回收工艺

高频筛回收工艺的关键是通过筛网的高频振动来实现对粗煤泥的筛选，这种工艺十分简单，操作流程非常少。目前，这种工艺在中小型选煤厂得到了广泛应用，设备的投资少，维修十分方便。但是这种工艺缺陷也十分明显，虽然从煤泥水中分选出了煤泥，但是并不能进一步分选，导致精煤率非常低，进而导致这种煤的销售价格非常低，这在某种程度上降低了煤矿企业的经济效益。因此，在一些大型选煤厂采用这种粗煤泥回收工艺显然是不合适的。

2.2 粗煤泥返回入选工艺

粗煤泥返回入选工艺是将分离出来的粗煤泥重新放入主选煤系统中，进入到选煤设备中重新分选，例如进入旋流器分选设备进行分选。这种工艺的好处是不用增加额外的设备就可以实现对煤泥的重新分选，减少了运行的成本，但也存在一些缺陷，将煤泥重新放到分选系统中不仅会影响到分选设备的工作效率及分选效果，还会增加产生的煤泥量。换句话说，粗煤泥重新进入重介系统，在进行系统循环作业时，重介旋流器的选煤量会降低，降低了选煤的成功率，在某种程度上会使运行的成本增加。因此，在使用这种工艺时需要考虑洗选量。

2.3 粗煤泥重介分选工艺

粗煤泥重介分选工艺是目前主流的煤泥分选工艺之一，采用这种分选工艺可以对煤泥进行有效分选，控制煤泥分选中精煤的灰分，与此同时还可以有效地降低浮选水的压力和洗水的浓度。洗选所采用设备的振动不明显，机械设备磨损较小，便于正常的生产维护[4]，分选能力非常强。但是这种洗选设备存在的是要求煤泥的颗粒直径非常小，这在一定程度上增加了洗选工艺的运行和管理成本。因此，这种分选工艺一般不单独使用，需要配合其他工艺共同使用。图 1所示为粗煤泥重介分选的工艺流程图。由图 1 可见，在分选时，粗煤泥分选要经历以下3 个阶段：a) 粗煤泥经精煤弧形筛初步分选;b) 分别对煤泥水和煤泥进行处理，对煤泥水进行分流，而对煤泥则进行精煤脱介筛选;c) 进一步筛选分类的煤泥，获得精煤及精煤泥。这种联合分选工艺使得粗煤泥得到了有效的分选，提高了分选的精煤率，增加了煤矿企业的经济效益。值得注意的是，高频筛和脱泥筛的工作效率较低，可能会使得精煤中的灰分偏高。

2.4 干扰床分选工艺

干扰床分选工艺是目前煤泥分选采用的一种相当重要的工艺，在选煤领域具有非常广阔的应用前景。干扰床分选机的使用历史悠久，是由水力分级机演变而来的，主要是通过干扰沉降来实现对煤炭的分级分选，经过多年的改良和改进，分选的效果非常好。干扰床分选机的优势在于在固液混合物中通过干扰沉降，实现固体颗粒和液体的分流，分选的效率和精度高;采用的干扰床结构简单、占地面积小且运行成本低;本身无运动式部件，磨损小、能耗非常低;不用药剂和磁铁粉等介质，可自动调节和控制分选密度。但是这项工艺也有着一定的缺点，在分选时，要求分选的颗粒直径在 0.25～1 mm，而实际上会超出这个范围，影响干扰床分选机的实际工艺性能。此外，在分选时，很难采用有效的方法对分选的效果进行监测。图 2 所示为粗煤泥干扰床分选机分选工艺流程图。由图 2 可见，干扰床分选工艺主要包括两个阶段：a) 将水力旋流器分选产生的煤泥放到干扰床分选机中分选，分选后产生尾煤和精煤两部分;b) 对干扰床分选机分选产生的尾煤和精煤进行脱水操作，分别获得中煤和精煤。从整个工艺流程来看，干扰床分选工艺的流程非常简单，所需的设备也非常少，对选煤设备的运行和维护也十分有利。

3 结语

为了保证煤炭资源的利用率，必须采用有效的方法对粗煤泥中的精煤进行回收。虽然现在有部分煤矿采用重介旋流器设备来精选粗煤泥，但是这种设备只对颗粒直径小于 0.5 mm 或大于 3 mm 的煤泥有很好的效果，而对于颗粒直径介于两者之间的煤泥不能进行有效的分选。粗煤泥的分选是煤炭洗选中的难题，如何提高设备的精选效果，是目前选煤工程师关注的重点问题。采用粗煤泥重介分选方法可以对煤泥进行有效分选，控制煤泥分选中精煤的灰分，与此同时还有效地降低浮选水的压力和洗水的浓度;干扰床分选的优势在于在固液混合物中通过干扰沉降，实现固体颗粒和液体的分流，分选的效率和精度高;采用的干扰床结构简单、占地面积小且运行成本低。