西露天礦選煤廠煤泥水處理工藝的改進(jìn)
1 選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)
撫順西露天礦選煤廠是年處理能力360萬(wàn)t的大型動(dòng)力煤選煤廠，建于1926年，幾經(jīng)改造，選煤工藝已由原來(lái)的塊煤人工手選、末煤溜槽選改造成現(xiàn)在的300~20 mm的塊煤重介質(zhì)選、-20mm末煤跳汰選的合理、科學(xué)的選煤工藝，但煤泥水的處理雖幾經(jīng)改造，仍達(dá)不到理想的回收效果，外排水濃度73.2 g/L，流量841.6 m³/h，洗煤補(bǔ)加清水量為932.55 m³/h，其中被產(chǎn)品帶走的水分為90.95 m³/h。改進(jìn)前煤泥水處理工藝流程圖如圖1。
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改造前我廠煤泥水經(jīng)角錐沉淀池沉淀，再經(jīng)Φ650 mm旋流器回收，效果不好，其中+40目粗煤泥占外排總煤泥量的54.552 %，灰分18.62%。出現(xiàn)這種結(jié)果的原因有兩方面:
(1)煤泥水處理系統(tǒng)工藝不完善，只有粗煤泥回收系統(tǒng)，沒(méi)有細(xì)煤泥回收系統(tǒng)。
(2)Φ650 mm旋流器回收效果不好，主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面:(入料濃度低，在2000年改造Φ650 mm旋流器前，我們對(duì)角錐沉淀池底流濃度進(jìn)行了測(cè)試，外排水濃度為92 g/L ，而Φ650mm旋流器要求的入料濃度為150~200 g/L，入料濃度低，旋流器的分選效果不好，旋流器靠離心力來(lái)濃縮物料，濃度低，離心力小，部分大顆粒不能產(chǎn)生向外的離心力而從溢流跑出；(入料量小，角錐沉淀池底流量為650 m³/h，Φ650 mm旋流器要求的入料量為1 000 m³/h，入料量過(guò)小，旋流器產(chǎn)生的離心力效果不好，因此影響旋流器的分選效果；(旋流器底流口直徑大，旋流器底流口直徑大小對(duì)旋流器的濃縮效果影響很大，底流口直徑越小濃縮效果越好，根據(jù)2000年旋流器入料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，Φ650 mm旋流器的底流口直徑已不適應(yīng)當(dāng)時(shí)的煤泥水處理現(xiàn)狀。
2 改進(jìn)過(guò)程
(1)用Φ350 mm旋流器代替Φ650 mm旋流器。在外排煤泥的粒度組成中，+40目煤泥量占外排煤泥量的54.552 %，-40目煤泥量占外排總煤泥量的45.448 %，在煤泥水處理工藝中，目前還沒(méi)有粗細(xì)煤泥同時(shí)回收效果較好的可參照工藝，典型流程是先回收粗煤泥，再回收細(xì)煤泥的工藝，因此在確定改進(jìn)工藝上，我們采取先回收粗煤泥，再回收細(xì)煤泥的聯(lián)合工藝。
粗煤泥回收的典型流程是角錐沉淀池底流進(jìn)入脫泥篩，篩上物進(jìn)離心機(jī)脫水，脫泥篩入料的濃度要求400 g/L，我廠角錐沉淀池的底流濃度為92 g/L，與脫泥篩要求的入料濃度相差甚遠(yuǎn)，因此傳統(tǒng)流程不適合我廠。根據(jù)2000年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們選擇了與之相符的Φ350 mm旋流器。Φ350mm旋流器的底流濃度為260 g/L，溢流濃度為54.28 g/L，底流進(jìn)入原波蘭篩進(jìn)行脫水，溢流成為細(xì)煤泥回收工藝的入料。
(2)用Φ150 mm旋流器回收細(xì)煤泥。細(xì)煤泥回收方法有兩種:一是分選回收，細(xì)煤泥進(jìn)入分選設(shè)備，選出精礦和尾礦，尾礦再用其它設(shè)備回收成為高灰煤泥；二是濃縮回收，細(xì)煤泥進(jìn)入設(shè)備不進(jìn)行分選，只進(jìn)行濃縮，濃縮后進(jìn)行脫水。其工藝流程如圖2。
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(3)采用XMZG180/1250廂式壓濾機(jī)回收煤泥。煤泥水處理系統(tǒng)工作好壞，一般有三個(gè)判據(jù):循環(huán)水濃度、煤泥廠內(nèi)回收和洗水閉路循環(huán)。我廠未采用廂式壓濾機(jī)前的循環(huán)水只是角錐沉淀池溢流，其濃度為21.42 g/L，對(duì)洗煤生產(chǎn)沒(méi)有影響，但煤泥廠內(nèi)回收和洗水閉路，我廠距此相差甚遠(yuǎn)，主要由于我廠是70多年的老廠，煤泥水工藝改造受廠房空間、現(xiàn)有流程的制約相當(dāng)嚴(yán)重，因此要因地制宜，逐步改進(jìn)，逐步完善。Φ150 mm旋流器的應(yīng)用，使我廠煤泥回收工藝比以往有較大改進(jìn)，但溢流濃度仍為32 g/L。2001年，我廠廢除了矸石再洗工藝，清除了一些空間，我們對(duì)清除的空間進(jìn)行了測(cè)量，經(jīng)可行性研究及工藝設(shè)計(jì)，我們決定采用壓濾機(jī)代替Φ150 mm旋流器回收細(xì)煤泥。壓濾機(jī)是細(xì)煤泥回收工藝的把關(guān)設(shè)備，條件允許，它應(yīng)是煤泥回收的首選設(shè)備，主要因?yàn)樗厥盏漠a(chǎn)品不用脫水，它的濾液基本為清水。采用廂式壓濾機(jī)后工藝流程圖如圖3。
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(4)大部分外排水廠內(nèi)循環(huán)。煤泥水回收工藝改進(jìn)后，煤泥大部分廠內(nèi)回收，大大減少了煤泥水中煤泥含量，減輕了煤泥水的負(fù)荷，除濃縮機(jī)溢流外，我們把原排放到廠外沉淀池的煤泥水全部排放到角錐沉淀池中，使循環(huán)水量加大，減少清水用量，清水用量由原來(lái)的932.55 m³/h減少到400 m³/h，清水管路由原來(lái)的3條減到2條，現(xiàn)排放到廠外沉淀池的煤泥水只是濃縮機(jī)溢流，其濃度為20 g/L，大部分煤泥水廠內(nèi)循環(huán)后，循環(huán)水濃度為46.75 g/L，對(duì)洗煤生產(chǎn)影響不大。
選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)設(shè)備及工藝經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，經(jīng)濟(jì)效益明顯提高，既提高了煤泥的回收，又節(jié)約了清水管路。但仍存在不足之處，這表現(xiàn)在:(壓濾機(jī)間歇工作，這時(shí)煤泥水經(jīng)濃縮機(jī)濃縮后，直接進(jìn)入原40目波蘭篩中，濃度不夠或過(guò)大時(shí)，波蘭篩易跑水，造成回收煤泥水分大，同時(shí)造成煤泥水惡性循環(huán)；(壓濾機(jī)濾液沒(méi)有直接作為循環(huán)水利用，如直接作為循環(huán)水利用，可減小煤泥水的負(fù)荷，同時(shí)降低循環(huán)水濃度；(濃縮機(jī)溢流沒(méi)有作為循環(huán)水利用，若把這部分水也作為循環(huán)水利用起來(lái)，則可實(shí)現(xiàn)煤泥水閉路循環(huán)，同時(shí)減少煤泥損失。
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