刁海瑞，李小樂(lè)，盧智強(qiáng)，韓光晨

(1.中煤科工集團(tuán)唐山研究院有限公司；2.唐山國(guó)選精煤有限責(zé)任公司，河北 唐山 063012)

近年來(lái)，隨著煤礦綜采比例的不斷加大，開(kāi)采機(jī)械化、智能化程度的不斷提升，原煤中原生煤泥的比例也不斷增大，加大了原煤入洗、粗煤泥回收的難度以及后續(xù)煤泥浮選和煤泥壓濾作業(yè)的工作強(qiáng)度，從而造成資源浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益降低。因此，如何高效回收粗精煤泥是目前許多選煤廠面臨的技術(shù)難題。為了提高粗煤泥篩分效率及精煤回收率和經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到較好的脫泥降灰效果，億成選煤廠提出使用聚氨酯篩網(wǎng)替換原有的復(fù)合篩網(wǎng)[1]。

1 工藝系統(tǒng)及原煤煤質(zhì)分析

億成選煤廠是一座處理能力2.40 Mt/a的周邊型選煤廠，入洗原煤均從周邊礦井購(gòu)買，煤種主要為中硫、高粘結(jié)的主焦煤。選煤廠采用跳汰—浮選工藝，原煤進(jìn)行全級(jí)入洗。煤泥回收系統(tǒng)工藝流程如圖1所示，主要設(shè)備選型見(jiàn)表1。

圖1 煤泥回收系統(tǒng)工藝流程

表1 煤泥回收系統(tǒng)主要設(shè)備

采集電磁篩煤泥入料，依據(jù)GB/T 477—2008《煤炭篩分試驗(yàn)方法》，使用0.5 mm、0.25 mm、0.125 mm、0.075 mm、0.043 mm的標(biāo)準(zhǔn)套篩對(duì)所取粗煤泥進(jìn)行粒級(jí)分析，結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，大于0.5 mm、0.5～0.25 mm粒級(jí)為煤泥的主導(dǎo)粒級(jí)，產(chǎn)率分別為26.49%、27.52%，且灰分相對(duì)較低，加權(quán)灰分為9.54%；小于0.25 mm粒級(jí)的煤泥灰分相對(duì)較高，加權(quán)灰分為22.57%，這部分高灰細(xì)泥對(duì)粗精煤灰分影響較大(客戶要求精煤灰分小于10%)。因此，億成選煤廠前期選用篩孔為0.25 mm的復(fù)合篩網(wǎng)，對(duì)粗煤泥進(jìn)行脫水、脫泥處理。但使用復(fù)合篩網(wǎng)進(jìn)行脫水、脫泥的效果并不理想，細(xì)粒級(jí)煤泥透篩效果較差，篩上粗煤泥產(chǎn)品仍含有較高比例的小于0.25 mm粒級(jí)的高灰細(xì)泥，導(dǎo)致篩上粗煤泥整體灰分偏高，塊精煤存在“背灰”現(xiàn)象。為降低粗精煤灰分，億成選煤廠選用聚氨酯篩網(wǎng)代替原有的復(fù)合篩網(wǎng)，取得了較理想的效果。

表2 入料煤泥篩分試驗(yàn)結(jié)果

2 復(fù)合篩網(wǎng)與聚氨酯篩網(wǎng)特點(diǎn)對(duì)比分析

億成選煤廠前期所選用的復(fù)合篩網(wǎng)為3層不同不銹鋼編織網(wǎng)復(fù)合而成，每層篩網(wǎng)的網(wǎng)孔、篩絲絲徑不同，其安裝方式為張緊式。當(dāng)電磁篩入料煤泥濃度不高、處理量不大時(shí)，復(fù)合篩網(wǎng)具有較好的脫水、脫泥效果。當(dāng)電磁篩入料煤泥濃度較高，含有較多的難篩物料及阻礙物料時(shí)，篩網(wǎng)堵孔率較高，復(fù)合篩網(wǎng)的脫泥效果較差，篩面有跑水現(xiàn)象。因煤泥顆粒多為不規(guī)則形狀，且復(fù)合篩網(wǎng)為多層篩網(wǎng)，煤泥顆粒易堵在篩網(wǎng)層間及篩孔內(nèi)，造成嚴(yán)重堵孔及篩絲破壞，使復(fù)合篩網(wǎng)使用壽命降低[2-3]。

選煤廠選用的聚氨酯篩網(wǎng)為聚氨酯內(nèi)含金屬骨架澆筑而成，篩條為長(zhǎng)條篩，安裝方式為張緊式。聚氨酯篩網(wǎng)具有高耐磨、高彈性、使用壽命長(zhǎng)、自清理作用強(qiáng)等特點(diǎn)。聚氨酯篩網(wǎng)的篩條及篩孔均為錐形結(jié)構(gòu)，如圖2所示[4-5]。

圖2 聚氨酯篩網(wǎng)篩條的形狀

聚氨酯篩網(wǎng)篩條具有較好的彈性，在電磁篩上隨著篩體振動(dòng)發(fā)生彈性形變及復(fù)合型振動(dòng)，如圖3所示。當(dāng)聚氨酯篩網(wǎng)發(fā)生堵孔時(shí)，具有較高的自清理作用，篩條在隨篩體上下振動(dòng)過(guò)程中，能夠?qū)⒖ㄔ诤Y孔中的煤泥顆粒擠壓出去，降低堵孔率，提高篩分效率[6]。

圖3 聚氨酯篩網(wǎng)篩篩條的形變

3 聚氨酯篩網(wǎng)與復(fù)合篩網(wǎng)篩分效果對(duì)比

聚氨酯篩網(wǎng)與復(fù)合篩網(wǎng)的篩縫均選為0.25 mm，采自電磁篩篩網(wǎng)更換前后篩上、篩下煤泥樣品，依據(jù)GB/T 477—2008《煤炭篩分試驗(yàn)方法》，使用0.5 mm、0.25 mm、0.125 mm的標(biāo)準(zhǔn)套篩對(duì)所取煤泥樣品進(jìn)行粒級(jí)分析，如表3、表4所示。

表3 聚氨酯篩網(wǎng)篩分結(jié)果

表4 復(fù)合篩網(wǎng)篩分結(jié)果

由表3可知，使用聚氨酯篩網(wǎng)時(shí)，篩上產(chǎn)物累計(jì)灰分為9.67%，低于客戶精煤灰分要求。其中大于0.25 mm粒級(jí)產(chǎn)率為94.45%，加權(quán)灰分為9.27%，小于0.25 mm粒級(jí)產(chǎn)率為5.55%，加權(quán)灰分為16.54%，高灰細(xì)泥部分透篩效果較為理想；篩下產(chǎn)物累計(jì)灰分為23.07%，其中大于0.25 mm粒級(jí)產(chǎn)率為4.39%，加權(quán)灰分為10.32%，小于0.25 mm粒級(jí)產(chǎn)率為95.61%，加權(quán)灰分為23.71%。

由表4可知，使用復(fù)合篩網(wǎng)時(shí)，篩上產(chǎn)物累計(jì)灰分為10.25%，高于客戶精煤灰分要求，其中大于0.25 mm粒級(jí)產(chǎn)率為84.43%，加權(quán)灰分為9.22%，小于0.25 mm粒級(jí)產(chǎn)率為15.57%，加權(quán)灰分為15.81%，高灰細(xì)泥仍占有較高比例；篩下產(chǎn)物累計(jì)灰分為23.79%，其中大于0.25 mm粒級(jí)產(chǎn)率為3.47%，加權(quán)灰分為10.40%，小于0.25 mm粒級(jí)產(chǎn)率為96.53%，加權(quán)灰分為24.27%。

由表3、表4可知，在入料情況、篩孔尺寸、振動(dòng)條件相同的情況下，聚氨酯篩網(wǎng)與復(fù)合篩網(wǎng)相比，篩上粗煤泥灰分低0.58個(gè)百分點(diǎn)，小于0.25 mm粒級(jí)產(chǎn)率低10.02個(gè)百分點(diǎn)。因此，聚氨酯篩網(wǎng)篩分效率高于復(fù)合篩網(wǎng)，大量的高灰細(xì)泥得到有效透篩，粗煤泥灰分明顯降低，脫泥降灰目的得到較好的實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

億成選煤廠在使用聚氨酯篩網(wǎng)代替復(fù)合篩網(wǎng)后，篩上粗煤泥灰分明顯降低，高灰細(xì)泥部分透篩率明顯提高，粗煤泥數(shù)質(zhì)量得到提高，取得了理想的脫泥效果。同時(shí)解決了塊精煤為粗煤泥“背灰”的問(wèn)題，間接提高了精煤回收率，避免了資源的浪費(fèi)，為選煤廠提高了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。