块煤跳汰排矸简化工艺的设计与应用

潘东明

(1．中煤科工集团唐山研究院有限公司，河北 唐山 063012；2.河北省煤炭洗选工程技术研究中心，河北 唐山 063012)

块煤跳汰排矸是我国动力煤分选的主要方法之一。然而，目前大多块煤跳汰排矸选煤厂在工艺上与混合跳汰工艺区别不大，这就造成了投资和运行成本的增加以及不必要产能浪费[1]。实际上，块煤跳汰与混合跳汰是有区别的，这主要是由于块煤跳汰入选原煤中的细粒级含量较少，因而在煤泥水处理和粗煤泥回收环节要比混合跳汰简单得多；其次，块煤跳汰排矸对于循环水浓度的要求不如混合跳汰(或末煤跳汰)那样严格(混合跳汰循环水浓度通常在30～50 g/L)[2]。对于混合跳汰，循环水浓度过高会直接影响精煤的灰分，块煤跳汰排矸则不然，循环水浓度对于精煤灰分的影响相对较小。因此寻求既能满足生产需要，又能避免不必要的浪费的块煤跳汰排矸简化工艺是十分必要的。

1 常用粗煤泥回收工艺

针对前述块煤跳汰排矸与混煤跳汰的不同，简化设计主要是从粗煤泥回收和循环水处理两个方面进行。

目前，跳汰选煤厂常用的粗煤泥回收工艺有弧形筛+煤泥离心机工艺和浓缩旋流器+高频筛工艺，也有用数量较多的高频筛直接回收粗煤泥的工艺，如图1所示。至于循环水的处理，通常采用耙式浓缩机，将其溢流直接作为循环水使用。在三种工艺中，与多台高频筛工艺和浓缩旋流器+高频筛工艺相比，弧形筛+煤泥离心机工艺优点在于小于筛缝0.5～0.7倍的高灰细泥可透过筛缝进入筛下水，进而能提高回收的粗煤泥产品质量；弧形筛+煤泥离心机工艺由于采用了煤泥离心机脱水，因而产品水分可以有一定的保证[3-9]；而多台高频筛工艺不仅占地面积较大，并且产品的水分不好保证。

以上三种回收工艺用于处理混煤跳汰过程中的煤泥水均比较成熟和可靠，但用于块煤跳汰排矸工艺则均过于繁琐。

图1 跳汰选煤厂常用的粗煤泥回收工艺

2 块煤跳汰排矸工艺简化

为了简化块煤跳汰排矸工艺，可省去常规的粗煤泥回收工艺，用减小脱水筛筛缝的方法来回收粗煤泥。比如：正常脱水筛筛缝为0.5 mm，简化工艺后使用0.3 mm筛缝，同时适当增大脱水筛的面积，并将耙式浓缩机省去，改用深锥浓缩机，通过选择合适的药剂和配比，来保证深锥浓缩机内煤泥水的沉淀效果。简化后的工艺流程如图2所示。

简化后的工艺比常规工艺简单很多，这就意味设备数量和相互间转运环节的减少，进而节约投资和设备维护工作量，并且能达到同样处理效果。以90万t厂型为例，预计可节约设备投资约90万元，节约土建投资210万元左右。

图2 简化后的块煤跳汰排矸工艺

3 工艺简化后需注意的问题

由于工艺简化，在实际生产中，需要在以下几个方面进行严格控制：

(1)要严格控制入选原煤中<13 mm粒级末煤的含量。如果进入系统的末煤含量过多，会造成煤泥水浓度的持续上升，进而会影响分选效果，严重时可造成深锥浓缩机压实等生产事故的发生。这就需要在入选前根据原煤的水分、粒度组成等情况进行综合分析，选择合适的分级设备，必要时在入选前进行二次筛分，以将入选原煤中细粒级含量控制在合理的范围之内。

(2)在简化工艺中，压滤机是控制循环水浓度的关键设备，若压滤机长时间不工作，循环水浓度会持续增加，因此在生产中要确保压滤机的完好。

4 应用效果

简化后的跳汰排矸工艺于2013年11月首次在北京木城涧选煤厂投产使用，至今已经正常运行两年多，投产时跳汰面积为6 m2，后因产量需要扩大到9 m2。生产实践表明，简化后的工艺生产运行良好，日常生产各环节循环水浓度稳定(表1)。

表1 木城涧选煤厂各环节水质日常监测结果

从表1数据可以看出，循环水的浓度基本稳定在30 g/L，完全可以满足选煤生产的需要，因此证明了该简化工艺的可行性。

随着煤炭价格的持续走低，煤炭行业的形势日趋严峻，简化生产工艺就意味着建厂投资与生产成本的降低，因此块煤跳汰排矸工艺的简化对于块煤分选来说具有重要的现实意义。

[1] 刘伯荣，刘静丽.动力煤块煤跳汰工艺的简化[J]. 煤矿设计，1990(11).

[2] 汤 力.块煤跳汰煤泥水初探[J].煤矿设计，1990(1).

[3] 刘 亿，吴 玲.浅析弧形筛和煤泥离心机配合的粗煤泥回收工艺[J].煤炭工程，2004(11).

[4] 谢广元.选矿学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2001.

[5] 冯翠花. 粗煤泥回收工艺及设备对比[J].选煤技术，2005(3).

[6] 史红军. 粗煤泥回收和分选技术评述[J].选煤技术，2011(5).

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[8] 陈忠杰，高勤学. 粗煤泥回收技术的研究与探讨[J].选煤技术，2005(4).

[9] 丁淑芳，韦鲁滨，罗科华，等. 选煤厂粗煤泥回收的探讨[J]. 煤炭加工与综合利用，2005(2).