選煤經(jīng)驗(yàn)談:介耗、浮選、細(xì)粒煤脫水
選煤經(jīng)驗(yàn)談:介耗、浮選、細(xì)粒煤脫水
重介選煤廠介耗影響因素
1、磁選機(jī)
其工作狀態(tài)對(duì)重介質(zhì)的回收率影響極大。磁選機(jī)效率稍有降低，介質(zhì)損失會(huì)陡然增加，磁選機(jī)回收率一般應(yīng)>98%。影響磁選機(jī)工作效率的主要因素有給礦濃度、液位、沖洗水（或精礦刮板）和磁偏角等。因此，應(yīng)根據(jù)脫介篩的噴水大小，調(diào)整底流放料閥門，使磁選機(jī)正常工作時(shí)保證有溢流，確保正常液面高度，給料平穩(wěn)，不能忽多忽少；定期檢查磁選機(jī)的磁選效果，根據(jù)檢查結(jié)果及時(shí)調(diào)整磁偏角，使磁選機(jī)處于高水平工作狀態(tài)。
2、脫介篩
重介選煤工藝系統(tǒng)大多采用固定篩＋振動(dòng)篩對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行脫介。
（1）篩子的選擇。脫介過程是粒度細(xì)、密度高的加重質(zhì)的透篩過程，宜采用高振次、低振幅振動(dòng)篩。當(dāng)排料量較大或排料角度較大時(shí)，篩上物容易堆積，堵塞篩縫；加大篩縫尺寸固然可以加大透篩量，但篩下物粒度變粗，此時(shí)應(yīng)加快給料流速或加大篩機(jī)的安裝傾角；固定篩篩縫為2mm，在入料端加擋水皮子，以減小水流的速度，以保證脫介效果。
（2）噴水。噴水是脫介過程的必要條件，是影響脫介效果和煤泥水處理的重要因素之一。噴水的作用是促進(jìn)加重質(zhì)顆粒與產(chǎn)品顆粒分離，從而幫助加重質(zhì)顆粒透篩。為充分發(fā)揮噴水的作用，噴水的壓力、濃度以及位置都十分重要。一般來講，塊煤脫介時(shí)宜采用有壓噴水，以便將粗糙表面上附著的加重質(zhì)洗滌掉；細(xì)粒產(chǎn)品脫介以無壓噴水為宜，這樣不僅可以節(jié)水，而且為加重質(zhì)透篩創(chuàng)造了較好條件。無壓噴水時(shí)，以用水槽溢流產(chǎn)生水幕的方式為宜。不脫泥工藝宜采用有壓噴水脫介。使用清水作噴水有利于脫介，但成本較高，同時(shí)還會(huì)增大煤泥水處理系統(tǒng)的負(fù)荷，因此，一般采用循環(huán)水作噴水。同時(shí)，噴水必須根據(jù)物料的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)奈恢茫员氵_(dá)到較好的脫介效果。
（3）介質(zhì)懸浮液的粘度與分流量。介質(zhì)懸浮液的體積濃度越大，懸浮液粘度越高，會(huì)造成嚴(yán)重的篩上跑介現(xiàn)象，因此必須將系統(tǒng)中多余的煤泥分流出去。但若分流量過大，會(huì)增大磁選機(jī)的負(fù)荷，介質(zhì)會(huì)損失在磁選機(jī)尾礦中；分流量過小，又會(huì)加大脫介篩的負(fù)荷，使懸浮液的流動(dòng)性變差，分選效果變差，最終產(chǎn)品（電煤、矸石）帶介量高。因此，必須保持懸浮液粘度和分流量的穩(wěn)定；一般懸浮液的固相濃度在15%～30%，分流量在30%左右時(shí)，重介質(zhì)旋流器工作效果與脫介篩的脫介效果較好。
3、介質(zhì)選擇
我國對(duì)介質(zhì)粉的質(zhì)量有明確規(guī)定，具體包括磁性、粒度組成和純度三方面。介質(zhì)粉的磁性強(qiáng)弱不僅影響介耗的大小，還會(huì)影響分選效果。磁性過弱會(huì)增大磁選的難度，介質(zhì)回收效果差；磁性過強(qiáng)，磁性顆粒易集結(jié)，不僅難脫介，還會(huì)惡化分選效果。因此為了降低介耗，介質(zhì)粉的磁性物含量應(yīng)>95%；另外介質(zhì)粉的水分對(duì)介耗也有影響，水分高，會(huì)使介質(zhì)凝結(jié)成團(tuán)，不僅加介困難，而且介質(zhì)進(jìn)入懸浮液中難于分散，造成懸浮液不穩(wěn)定。介質(zhì)粉的粒度組成對(duì)分選效果和介耗都有影響。通常，分選塊煤時(shí)要求介質(zhì)粉中<0.074mm的粒級(jí)含量應(yīng)>80%；分選末煤時(shí)要求介質(zhì)粉中<0.044mm的粒級(jí)含量>90%，分選混煤時(shí)要求介質(zhì)粉中<0.044mm的粒級(jí)含量>80%，這樣才能保證懸浮液穩(wěn)定。介質(zhì)粉粒度過粗與過細(xì)都不利于介質(zhì)的回收。
煤質(zhì)的變化也會(huì)影響介質(zhì)粉消耗。各選煤廠的介耗表明，原煤中-0.5mm煤泥的含量和介質(zhì)粉中-5µm粒級(jí)的含量是影響介耗的主
要因素，因?yàn)槊耗嗑哂休^大的吸附表面積，-5µm粒級(jí)的介質(zhì)粉很容易被其吸附。因此，必須根據(jù)煤質(zhì)的變化在確保生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定性和效益最大化的原則下，選擇適宜粒度組成的介質(zhì)粉。
重介質(zhì)選煤廠降低介耗，生產(chǎn)管理大有可為
1、 加強(qiáng)介質(zhì)粉的管理
為降低介質(zhì)粉的管理損失，選煤廠應(yīng)設(shè)介質(zhì)粉貯存庫，嚴(yán)格介質(zhì)粉的出入庫管理制度，改進(jìn)介質(zhì)粉的包裝、運(yùn)輸和添加方法，最大限度地減少介質(zhì)粉在貯運(yùn)過程中的損失。修建介質(zhì)粉貯存庫，防止夏天介質(zhì)粉隨雨水流走，冬天被風(fēng)刮走。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)介質(zhì)驗(yàn)收工作的重視，保證采樣、制樣、化驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
2、加強(qiáng)設(shè)備管理
(1)保證密度計(jì)和液位計(jì)的準(zhǔn)確性；
(2)定期調(diào)節(jié)脫介弧形篩，保證篩面的動(dòng)態(tài)積煤效果；
(3)振動(dòng)篩噴水沿篩面全寬給入，并做到連續(xù)、不斷流，在保證產(chǎn)品不帶介的前提下盡量減少噴水量，以減輕磁選機(jī)負(fù)荷；
(4)定期檢查磁選機(jī)入料管是否堵塞，保證給料均勻；
(5)分流量的控制應(yīng)視系統(tǒng)內(nèi)煤泥含量而定；
(6)加強(qiáng)對(duì)介質(zhì)輸送、貯存及工藝系統(tǒng)中跑、冒、滴、漏的管理，杜絕因管理上的問題造成介質(zhì)流失。
3、 加強(qiáng)技術(shù)管理
(1)加強(qiáng)崗位培訓(xùn)。重介質(zhì)選煤技術(shù)操作的重點(diǎn)是密度、介質(zhì)泵、磁選機(jī)和脫介篩崗位，要對(duì)4個(gè)崗位的職工重點(diǎn)進(jìn)行介質(zhì)回收、設(shè)備性能、操作方法、故障排除及介質(zhì)特性知識(shí)的培訓(xùn)，要求職工在日常生產(chǎn)中掌握好重介質(zhì)系統(tǒng)生產(chǎn)的平衡（給煤量的平衡、設(shè)備負(fù)荷的平衡、合格介質(zhì)桶與混料桶液位的平衡）；
(2)建立弧形篩和給料箱及脫介篩噴嘴的定期檢查制度，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程中對(duì)加介系統(tǒng)、磁選機(jī)給料箱及旋流器底流箱及時(shí)清理的規(guī)定；
(3)調(diào)整密度由手動(dòng)改為自動(dòng)操作，盡量避免人為因素造成的密度波動(dòng)，減少補(bǔ)加水量，合格介質(zhì)分流量均衡分配
(4)添加介質(zhì)按照“少加、勤加”的原則，以防突然停機(jī)或改洗不同灰分的精煤時(shí)，造成介質(zhì)外流；
(5)檢查巡視到位，減少小事故的發(fā)生。建立介質(zhì)回收體系，防止因檢修放介，導(dǎo)致大量的介質(zhì)流失。
煤泥粒度對(duì)浮選的影響
浮選適用于粒度小于0.5mm的煤泥，不同的粒級(jí)具有不同的浮選行為。粗粒級(jí)煤泥選擇性好，但浮選速度慢，過粗時(shí)超過氣泡的承載能力，浮不起來，損失在尾礦中；細(xì)粒級(jí)選擇性差，但浮選速度快，過細(xì)時(shí)失去選擇性，只有中等粒度的煤粒才具有較好的可浮性。氣泡上礦粒附著的牢固程度，直接影響浮選效果。為保證浮選能夠順利進(jìn)行，入浮的礦粒要求有適宜的粒度。試驗(yàn)表明：0.074mm～0.5mm的煤粒在不同濃度下均具有較高的回收率。粗顆粒對(duì)精煤污染較小，細(xì)粒雜質(zhì)對(duì)精煤的污染最嚴(yán)重。細(xì)粒煤泥“搶先”吸附浮選藥劑，使粗粒級(jí)煤粒減少了與藥劑接觸的機(jī)會(huì)，疏水性降低，與氣泡的粘附難度增加，從而影響精煤指標(biāo)。最佳的煤泥浮選粒度范圍為-0.25+0.074mm，對(duì)于+0.25mm的粗煤泥和-0.074mm的細(xì)煤泥應(yīng)根據(jù)選煤廠自身的實(shí)際情況，選擇合適的分選設(shè)備和方法進(jìn)行處理。中等粒級(jí)-0.15+0.05mm浮選速度最快，細(xì)粒級(jí)-0.05mm浮選速度最慢，并認(rèn)為在不同粒度配比的條件下其浮選效果也不一樣。中、粗粒級(jí)含量較高時(shí)，整體浮選速度不快，但分選較平穩(wěn)，精煤產(chǎn)率最高。當(dāng)細(xì)粒級(jí)含量高時(shí)，則浮選速度和最終的精煤產(chǎn)率均較低，粒度配比均勻時(shí)則均處于中間水平。
對(duì)細(xì)粒級(jí)難選煤泥進(jìn)行浮選研究表明，隨著粒度減小，其可浮性和浮選選擇性均降低。當(dāng)粒度小于0.045mm時(shí)，其可燃體回收率下降最為顯著，可見其可浮性和浮選選擇性最差。分析認(rèn)為-0.045mm微細(xì)粒的可浮性最差是由于細(xì)泥比表面大，浮選體系中只有存在足夠量微小粒徑的浮選藥劑才能產(chǎn)生有效吸附。而根據(jù)目前生產(chǎn)情況來看，所使用的浮選捕收劑如柴油、煤油都是非極性烴類油，在水中的溶解度小，難以在礦漿中充分分散，且在浮選進(jìn)行過程中，由于捕收劑表面張力的存在，即使分散的油滴，也容易很快兼并重聚為較大顆粒的油滴，致使更多細(xì)粒煤粒藥劑吸附不夠，影響浮選效果。浮選速率常數(shù)隨著煤泥粒度的減小而減小。粗粒和細(xì)粒煤泥浮選速度較慢，中等粒度的煤粒浮選速度最快。
礦漿濃度是浮選過程中重要的工藝因素，影響下列指標(biāo)：
1.回收率：礦漿很稀時(shí)，回收率較低。礦漿濃度逐漸提高，回收率也逐漸提高，并達(dá)到最大值，超過最佳的礦漿濃度時(shí)回收率又降低。
2.精礦質(zhì)量：一般礦漿較稀時(shí)，精礦質(zhì)量高；礦漿濃度較大時(shí)，精礦質(zhì)量下降。
3.藥劑用量：礦漿濃度較大時(shí)，液相中的藥劑濃度也大，噸礦石用藥量就減少，反之則增大。
4.浮選機(jī)的生產(chǎn)能力：隨礦漿濃度加大，其生產(chǎn)能力可提高。
5.浮選時(shí)間：礦漿較濃時(shí)，浮選時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，這樣有利于提高回收率和浮選機(jī)的生產(chǎn)能力。
6.水電消耗：礦漿越濃，處理噸礦石的水電消耗就越小
細(xì)粒煤脫水技術(shù)研究現(xiàn)狀
細(xì)粒煤一般指粒度小于0.5mm的煤炭。隨著采煤及分選過程機(jī)械化程度的提高，原生煤泥和次生煤泥含量都大幅增加，大大加大了洗煤產(chǎn)品中細(xì)粒級(jí)煤的含量。在現(xiàn)有的選煤工藝中，濕法分選仍是主導(dǎo)技術(shù)，細(xì)粒煤中水分的高低則決定了商品煤質(zhì)量的高低。對(duì)煉焦精煤來講，水分高會(huì)增加熱能消耗，延長(zhǎng)焦化時(shí)間，縮短焦?fàn)t使用壽命；在運(yùn)輸時(shí)，水分的流失將帶走部分精煤，既浪費(fèi)了寶貴的能源和運(yùn)輸資源，又污染了環(huán)境。因此，降低當(dāng)前選煤廠精煤的水分是選煤行業(yè)亟待解決的主要問題之一。隨著極細(xì)粒煤分選技術(shù)的提高，細(xì)粒煤脫水技術(shù)也有了較大發(fā)展，很大程度上降低了浮選精煤水分，改善了煤泥水處理系統(tǒng)的工況。
現(xiàn)有最常用的煤泥壓濾設(shè)備主要有加壓過濾機(jī)、快開隔膜式（也稱強(qiáng)氣流式）壓濾機(jī)和沉降過濾式離心脫水機(jī)三種。
加壓過濾機(jī)
加壓過濾機(jī)是近年來出現(xiàn)的一種新型高效的細(xì)粒物料脫水設(shè)備。他是在原來盤式過濾機(jī)的基礎(chǔ)上，外罩了密封壓力罐。工作時(shí)，壓力罐內(nèi)的氣壓達(dá)到0.3-0.5Mpa，使過濾機(jī)在正壓下進(jìn)行煤泥脫水，由于這一特點(diǎn)，過濾機(jī)濾扇內(nèi)外側(cè)壓力差達(dá)到了0.2-0.4Mpa，是盤式真空過濾機(jī)的5-10倍。壓差的增加大大提高了過濾機(jī)的處理能力，降低了濾餅水分，濾餅呈松散狀態(tài)可直接均勻與其他產(chǎn)品混合。加壓過濾機(jī)的特點(diǎn)是自動(dòng)化連續(xù)工作、處理能力大、產(chǎn)品松散且水分低、能耗低等。在解決密封元件連接技術(shù)、密封排料裝置大型化等技術(shù)難題后，96㎡加壓過濾機(jī)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)得到成功應(yīng)用。生產(chǎn)實(shí)踐表明：濾液濃度5-7g/L，濾餅水分16-17%，處理量為0.7-1t/(㎡·h)，卸餅率達(dá)到95%以上，最大過濾面積達(dá)120 ㎡。
快開隔膜式壓濾機(jī)
快開隔膜式壓濾機(jī)是在原有的板框壓濾機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新的壓濾脫水設(shè)備，該壓濾機(jī)與傳統(tǒng)的壓濾機(jī)的基本結(jié)構(gòu)上是一致的，不同的是該壓力機(jī)增加了隔膜壓榨和空氣強(qiáng)氣流風(fēng)吹濾餅。第一步，借助泵或者壓縮空氣，將固液兩相構(gòu)成的礦漿壓入由相鄰兩塊濾板組成的密閉濾室中，使濾布兩邊形成壓力差，在壓力差的作用下形成擠壓，通過過濾介質(zhì)實(shí)現(xiàn)固液分離，第二步利用濾餅兩側(cè)的隔膜進(jìn)行壓榨脫水，進(jìn)一步降低濾餅的水分，第三步從壓緊板端吹入高壓氣體，高壓氣體在濾餅中穿流進(jìn)一步帶出濾餅中的水分，同時(shí)吹出進(jìn)料管中殘存的物料。該壓濾機(jī)很好的解決了由于浮選精礦太多大量氣泡，易產(chǎn)生氣蝕的問題。克服了傳統(tǒng)尾礦壓濾機(jī)機(jī)型大，壓濾速度慢所帶來的弊端。由于精煤的水分得到了降低，濾餅脫落效果相對(duì)于原有的板框壓濾機(jī)要好的多。濾液濃度低可以直接進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)，克服了真空過濾機(jī)濾液濃度較高，返回浮選系統(tǒng)，造成浮選效果惡化的缺點(diǎn)。
沉降過濾式離心脫水機(jī)
它是借助離心加速度來實(shí)現(xiàn)固液分離，并利用離心沉降和離心過濾兩種操作機(jī)理的一種脫水設(shè)備，可用于浮選精煤脫水，也可用于原生煤泥及浮選尾煤的脫水回收。沉降離心機(jī)有如下特點(diǎn)：產(chǎn)品水分低，一般在12-20%；固體回收率高，可達(dá)95%以上；系統(tǒng)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)；單臺(tái)設(shè)備處理能力大，能耗小,所需功率消耗比真空過濾機(jī)低20%左右；篩網(wǎng)、螺旋體易磨損，檢修更換難度較大；對(duì)小于0.045mm級(jí)含量較多的固液混合物，固體回收效率和脫水效率明顯降低。
