冀中能源峰峰集團大淑村礦位于峰峰礦區東北部,于2003年投產,設計原煤生產能力為0.90Mt/a,近年來經擴能改造達到了1.20Mt/a,原煤牌號為無煙煤。大淑村礦選煤廠于 2006年9月投產。設計入洗能力為0.90Mt/a,處理能力為214.29t/h。主要產品為優質無煙精煤,具有低灰、低硫、揮發分適中、可磨性好等優點,銷往附近的安陽鋼廠、邢臺鋼廠、濟南鋼廠以及天津鐵廠等國營大型鋼鐵企業作為噴吹煤用。大淑村礦選煤廠生產的優質噴吹煤開發出了峰峰集團新的煤炭品種,提高了經濟效益,改善了礦井的經營狀況。由于受全球金融危機的影響,鋼廠對噴吹煤的需求量減少,質量要求提高,但大淑村礦噴吹精煤的產銷量卻持續增加。隨著精煤產量的不斷提高,選煤廠由達產快速轉向超負荷運轉,部分生產環節不堪重負,其中精煤脫水系統問題嚴重。由于脫水系統生產能力不足,造成精煤水分高達12.42%,不能滿足用戶對噴吹精煤水分的特殊要求(用戶要求水分小于11%),制約了精煤的生產和銷售。2009年以來因水分問題曾一度造成精煤滯銷。
大淑村礦選煤廠目前的選煤工藝為:60-0mm原煤無壓三產品重介旋流器分選,0.5-0.25mm煤泥重介,-0.25mm煤泥直接浮選,浮選精煤采用快開式壓濾機脫水,浮選尾煤采用兩段濃縮、兩段回收工藝。
為了降低產品水分,提高產品質量,滿足用戶需求,大淑村礦擬采用先進、高效的脫水設備對選煤廠精煤脫水系統進行改造。
1、 精煤水分偏高的原因
現有精煤脫水系統簡述如下:
1)重選精煤脫水:入料為精煤脫介篩篩上物,粒度50-0.5mm。目前采用1臺臥式振動離心機,脫水后產品水分為8%。
2)浮選精煤脫水:入料來自浮選精礦池,目前采用2臺250m2快開式壓濾機脫水。浮選精煤水分為26%
3)粗精煤脫水:粗精煤采用弧形篩和
高頻篩聯合脫水,水分為
28%。
浮選精煤采用壓濾機脫水,浮選精煤產品水分高達26%,并且濾餅成團塊狀并集中卸料,導致高水分浮選精煤難以與重介精煤均勻摻和。造成最終精煤水分偏高,是產品用戶反映強烈的主要原因。由于不均勻摻合對精煤儲裝運系統造成了堵倉等問題。
粗精煤產品水分高達28%。也是造成最終精煤水分高的重要原因。
2、解決方案
精煤產品水分高的原因主要是粗煤泥產品和浮選精煤產品水分高,因此應對這兩部分精煤產品脫水系統進行改造,采用脫水效果好的設備。
1)浮選精煤脫水方案
目前國內常用的浮選精煤脫水設備主要有壓濾機和加壓過濾機,加壓過濾機處理浮選精煤已經在國內外得到廣泛的應用。經考察了解,通過加壓過濾機處理浮選精煤,可以降低產品水分,且國內有很多國有大型無煙煤或貧煤選煤廠采用加壓過濾機回收細粒級浮選精煤取得成功的實例。山西潞安集團漳村礦選煤廠年生產3.00Mt貧精煤供寶鋼、武鋼、濟鋼以及萊鋼等國營大型鋼鐵企業作為噴吹用煤,采用有壓給料兩產品重介質選流器和煤泥浮選工藝,浮選精煤采用兩臺120m2加壓過濾機脫水,浮選精煤水分達到20%以下,比大淑村礦選煤廠目前采用的壓濾機處理的浮選精煤水分低6%以上,濾餅落地呈散狀物料,不成團,不結塊,并且卸料間隔不足2分鐘,濾餅可以均勻摻入重介精煤。峰峰集團煉焦煤選煤廠浮選精煤脫水設備的生產實踐也表明,經加壓過濾機處理的浮選精煤水分可達到20%以下,比壓濾機處理的浮選精煤水分降低6%以上。因此確定用加壓過濾機處理大淑村礦浮選精煤可以收到降低精煤水分的效果。
2)粗精煤脫水方案
目前國內常用的粗煤泥脫水設備效果好的主要有煤泥離心機,峰峰集團煉焦煤選煤廠普遍使用煤泥離心機代替高頻篩脫水可以使產品水分降低10%以上。因此采用煤泥離心機對本廠的粗精煤進行脫水處理。
3、設備選型計算
浮選精煤脫水:浮選精煤產率11.51%,小時煤量24.66t,考慮不均衡系數后最大煤量為28.36t,由于浮選精煤粒度為0.25mm以下并結合實際情況(煤泥量逐漸增加的情況),選用一臺GPJ120加壓過濾機,可以取得較好的脫水效果。
粗煤泥脫水:入料量3.47%,小時煤量7.43t,最大煤量8.54t,需選用一臺LLL1030×5508型煤泥離心機。
4、改造后生產效果
大淑村礦選煤廠精煤脫水系統改造工程,可徹底解決精煤產品水分高,市場銷售不好的不利局面。工藝指標明顯改善,浮選精煤水分可降低8%,最終精煤的水分為10.28%,滿足噴吹煤用戶的要求,并且改善了精煤儲裝運環境,提高精煤產品的市場競爭力,具有良好的經濟效益和社會效益。下表為改造前后的產品水分對比表。

該項目已建設完成,目前在試生產階段,從現場反映情況看,精煤脫水系統達到了預期的效果,精煤水分達到了用戶要求。
作者簡介:孫建利,男,高級工程師,現在中煤邯鄲設計工程有限責任公司從事選煤廠設計工作。