原煤脱泥,究竟是脱还是不脱?2020-07-29 17:06
什么是“脱泥”?
一说起“脱泥”,在选煤领域除非特别指出,否则大众惯性认为是“入洗原煤预先脱泥”的简称,尽管选煤后续环节也存在脱泥问题,但总会冠以“脱除高灰细泥”、“高灰细泥直接排出体外”等特指以示区别。
这里,我们主要讨论的就是“入洗原煤预先脱泥”。
为什么要脱泥?
脱泥的目的归根结底是在按密度分选的环境内尽量减小粒度的影响,是实际上的分级入洗。
-0.5mm的所谓原生煤泥根据煤种、赋存和开采方式等不同而差别很大,云南的德才义选煤厂的入洗原煤中-0.5mm含量可以达到45%以上,如此高煤泥含量的原煤混合入洗,导致即使跳汰系统都无法正常生产,表现在精煤灰分控制很难、中损居高不下,这种情况下必须脱泥分级入洗;而原生煤泥占原煤比例20%左右,在中国境内为大多数情况。
因此,脱泥是分级入洗、提高分选效率的需要。从这个角度讲,还是要脱的。
多大粒度算“泥”?
针对重介旋流器作为主要分选设备而言,0.75mm以下算“泥”。为什么呢?
如果仅考虑0.5mm脱泥,遇到的主要问题是筛板的开孔率较低,脱泥效果较差。例如,不锈钢筛条背宽为2.2mm,筛缝0.5mm,理论开孔率仅为0.5/(2.2+0.5)*100=18%,而对于较耐磨的聚氨酯筛板开孔率更低至10%以内。而当筛缝为0.75mm时,理论开孔率达到了25%,此时,对于目前成熟的3.6米宽的大型筛机而言,一个150万吨/a的系统仅一台即可满足通常煤泥含量的脱泥了。近来,背宽1.6mm乃至更窄的筛条得以有效运用,开孔率随之提高,0.5mm脱泥将逐渐成为主流。
中国选煤步入脱泥工艺是伴随着TBS的使用开始的,脱泥筛筛缝基本都选1mm,有材料因素、有理解偏差,更多的是为保证重介精煤的指标,实际上走入了某种“极端”,即片面追求将泥脱净,忽略了筛缝磨损后进入TBS的粒级变宽导致的分选精度下降问题,因为TBS的分选精度同样受粒级的影响,并且这个影响比重介旋流器还大,毕竟重力场和离心力场的差别客观存在;同时,TBS入料粒度上限与有效分选下限之比为4倍左右时是其分选效果的临界点(除非内灰很低或要求精煤灰分更高),即当脱泥筛缝为1mm时,其有效分选粒级范围为1-0.25mm,当筛缝磨损至1.5mm甚至更大而未及时更换时,为保证粗粒得到分选,0.375mm~0.25mm这部分的分选效果急剧变差,造成总体分选效率的损失;再者,两产品CSS和三产品TPS等众多干扰床应用数据表明,溢流中+0.125mm部分的累计灰分完全满足总精煤灰分要求,不必由重介系统背灰,按4倍粒级考虑,TBS入料上限为0.5mm即可。
随着新专利技术EPS的多例成功应用,0.125mm精确分级得以实现,表现在指定粒度0.125mm时限下率可以稳定控制在5%以内,0.125mm作为TBS分选下限成为现实,为进一步降低TBS入料下限、减小脱泥筛筛缝、提高筛板寿命、增加精煤回收率、降低浮选油耗奠定了基础。
由此看来,0.75mm就是绝对真理吗?当然不是。0.75mm也仅是一个通用规格,具体到一特定厂时只要掌握“兼顾重介和TBS分选效果、脱泥筛筛板开孔率满足脱泥效果”这个原则即可合理确定具体的脱泥筛筛缝尺寸。
跳汰系统怎么办?
“脱泥跳汰”工艺在邢台显德旺矿选煤厂和云南德才义选煤厂用过之后,又有山西五星选煤厂采用,更有多个设计师欲采用该工艺,即入洗原煤首先进行0.75mm(或0.5mm)预先脱泥,筛下水进入TBS分选,筛上进入跳汰,其效果表现优异,可查阅有关文献。
较多的应用则是“跳汰粗煤泥TBS精选”,即混合跳汰的跳汰溢流精煤经0.5mm脱水筛后的筛下水进入TBS处理,将其中+1.6g/cm³部分选除。
是不是都必须脱?
马克思主义哲学认为,世界上一切事物既包含有相对的方面,又包含有绝对的方面,任何事物都既是绝对的,又是相对的。
具体问题具体分析是科学的态度,脱不脱也是如此。
一般情况下“原生煤泥含量只有10%以下且煤泥内灰低、同时分选密度小于1.6g/cm³”的情况不用脱,除此之外的其他情况应该脱。
煤泥内灰低指的是煤泥组成中高灰细泥(-200/-325目)含量很低,分选密度内各粒度级加权平均灰分低于总精煤灰分要求或低至不足以影响粗精煤灰分;这样的矿比较少,山东某矿首采区属于这种情况,总精煤灰分要求8%时,实际总精煤灰分能达到6.6%。
分选密度小于1.6g/cm³考虑的是重介悬浮液粘度。某一个悬浮液密度下,悬浮液中煤泥含量有上限,上限的确定依据即是粘度,同样粘度要求下,分选密度越高所能容许的煤泥含量越低,1.6g/cm³即是临界点,超过1.6g/cm³而不脱泥时,磁性物含量可从700g/L降至370g/L,导致重介旋流器对细粒级分选效果急剧变差,表现在中损的增高,以至不可接受。
原设计不脱泥的厂由于精煤磁尾灰分高导致重介背灰而新增TBS来处理的案例不在少数。
结语