CSS处理粗煤泥的工艺检测与应用分析.doc

1、CSS 处理粗煤泥的工艺检测与应用分析摘要：本文针对邢台矿细泥含量逐渐增加的现状，结合 CSS 粗煤泥分选机的工作原理，并按照煤用重选设备工艺性能评定方法对其分选工艺效果进行了全面的计算和定量分析，并对 CSS 在实际生产应用中的影响因素进行了分析。 关键词：预先脱泥 CSS 粗煤泥分选 分选下限 分析 目前，我国工业中常用的粗煤泥分选设备主要有螺旋分选机、煤泥重介质旋流器和粗煤泥干扰床分选机。其中，螺旋分选机因分选密度高、处理能力低而不能应用于炼焦煤分选；煤泥重介质旋流器因系统复杂、洗选成本高而得不到广泛应用。 1 邢台矿选煤厂经过多次改造后，现行的生产工艺为：脱泥无压三产品重介旋流器分选/

2、CSS 粗煤泥分选机分选/浮选+精煤压滤机回收/一次浓缩+卧式沉降过滤离心机回收/二次浓缩+压滤机回收工艺。双系统年入洗能力为 3.45Mt。为了尽可能的控制产品灰分，根据原煤破碎的特征，原煤准备中将入洗上限控制在 50mm，由于破碎后大量的煤集中在-3mm，因此，对于这部分的有效分选，是保证洗煤效率的关键。为保证对细颗粒的分选，对 1mm 0.25mm 采用 CSS 粗煤泥分选机进行分选，-0.25mm 粒级去浮选。针对邢台矿 1/3 焦煤进行粗煤泥分选工业性试验，并分析其分选效果。 1、CSS 分选机的工作原理 2 粗煤泥颗粒的密度、粒度不同，在同一流体（水） 中的沉降速度也不同。高密度粗

3、粒具有较大的沉降速度，低密度细粒的沉降速度则较小。如果提供一个上升流体速度，使其介于低密度细粒的沉降速度和高密度、粗粒的沉降速度之间，则高密度、粗粒将在该上升流体中沉降，而低密度、细粒将上浮，从而实现多组分粒群按密度和粒度的分离。进而，如果粒群的粒度相近或在很窄的粒级范围内，则颗粒的沉降速度取决于颗粒的密度，不同密度的颗粒在一定上升水速作用下将按密度进行分选。此即为传统干扰床分选机的工作原理。 2、CSS 分选工艺效果检测及评定方法 按照国标 GB475 对 CSS 分选机入料、精矿、尾矿产物取样，按照 MT/T57 煤粉浮沉试验方法测定入料、精矿、尾矿产物的密度组成，按照MT/T58 煤粉筛

4、分试验方法对入料、精煤、矸石产物进行小筛分试验，测定其粒度组成由于受效果评定方法的试验条件所限，分选产品的产率无法用全量计量法确定。因此，采用格氏法计算精煤和尾矿产物的产率，绘制入料的可选性曲线分配曲线及错配物含量曲线等。 2.1 CSS 分选机分选产率计算 利用 CSS 分选机入料及产物浮沉试验数据，采用“格氏法”计算分选产物产率，并对试验数据采用最小二乘法与迭代校正处理，计算所得精矿产率 rj =62.68% ，尾矿产率 rg=37.32%。 2.2 分配率计算 根据精煤、矸石及计算入料的密度组成 ，求得分配率数据，见表 2，并得到 CSS 分配曲线。 由分配曲线，得到分配曲线相关参数，根

5、据分配曲线参数，计算 CSS 分选机性能指标。 2.3 数量效率计算 根据产品产率计算和浮沉试验数据 （表 3） ， 绘出计算入料可选性曲线 （图 2） 。而实际精煤产率 rj = 62.68% ， 实际精煤灰分 Aj = 14.05%。 由浮物累积曲线数学模型计算得到相同精煤灰分情况下相应的浮物产率为 72.48%， 由此计算分选数量效率 =86.47%。 2.4 灰分误差 灰分误差根据实际精煤产率数据 ， 在计算入料可选性曲线中的浮物累积曲线上查取对应的浮物灰分值为 9.58% ， 由此计算得到灰分误差为：A =14.05 9.58 = 4.47%。 2.5 错配物含量计算 根据错配物含量

6、计算结果 ， 绘制出 CSS 分选机产品错配物含量曲线 ， 相关计算指标如下： （1）对于分配密度 50 = 1.419， 相关指标为： 损失物含量 ml= 7.81%； 污染物含量 mb =2.78%； 错配物总量 m0 = 5.92%。 （2）等误密度为 1.405，与之相关的指标为： ml =mh = 9.254%； m0 = 10.45%。 2.6 粒度分布情况 根据入料分级旋流器底流产物小筛分结果，得到 CSS 分选机入料及产物的粒度组成以该粒度组成为原始数据 ，利用“格氏法”计算产物产率 ， 得到精煤和矸石的产率分别为 63.59%和 36.41%。该产率与通过密度组成计算得到的产

7、物产率值几乎一致 ， 表明 CSS 分选机产率计算准确无误。考虑到物料粒度在分选过程中存在再粉碎和矸石泥化现象， 产物粒度组成往往不能与入料保持一致。因此，产物产率以小浮沉试验计算结果为准。 3、实际生产中影响 CSS 分选效率因素分析 如果原煤变化，使得 CSS 入料中的高灰细泥含量增加，会大大影响CSS 的分选，因为 CSS 分选原理是利用干扰沉降的原理阻止低密度、小颗粒物质沉降，而大量的高灰细泥却不能窜过干扰层沉降到底流。因而进入溢流，使溢流灰份偏高。如果原煤的中间物较多，占入料的 30%以上（ 根据邢台矿洗煤厂多次 CSS 单机检查）也会大大影响 CSS 的分选。因为中间物在 CSS

8、形成的干扰床层中很难较好实现分层，由于物料的挤压会使部分中间物窜过干扰层沉降，部分无法窜过而进入溢流，从而出现溢流灰份偏高（1O%16%） ，底流灰份偏低（35%4O%）的现象。 3.1 水流量与压力的控制 水的流量是形成自下而上干扰床的介质，它的流量大小及压力直接关系到分选效果。水流量大小的设定要根据原煤性质、溢流产品灰份要求来设定。流量大小的设定采用密度不变的情况下来调整流量，根据对底流与溢流的技术检查结果来寻找到一个最佳值（邢台矿洗煤厂最佳顶水流量为 100） ，一般情况（ 原煤内灰没有发生较大变化） 下在生产过程中就不再需要改变流量和压力的大小。生产过程中只需根据技术检查结果改变密度就

9、可以了。 3.2 密度的设定 密度值的设定是影响 CSS 分选效果的主要因素之二， 密度值的设定表面看是最简单的一项工作， 但是只简单的根据底流、 溢流的灰份调整密度是达不到分选效果的。实际生产中，CSS 密度设定的过高，底流阀会出现常闭现象，造成溢流灰份偏高，并且床层容易积压堵塞；如果设定过低， 底流阀会出现常开现象，造成底流灰份偏低。 4、结论 在 CSS 分选机分选过程中 ，笔者认为颗粒粒度对分选的影响显著 ， 颗粒的密度也仍是分选的主要依据 ，CSS 分选机能够显著地降低精煤泥产品灰分 ， 精煤产率较高 ，可能偏差 Ep 值为 0.066，不完善度 I值为 0.147。 CSS 分选机

10、在邢台矿洗煤厂运行中的分选粒度下限可达到 0.12 mm。采用 CSS 分选机系统回收精煤泥 ，一方面提高了总精煤产率 ，增加了选煤厂的经济效益；另一方面降低了煤泥水系统的负荷，保证了煤泥回收系统的正常运行，全面改善了全厂系统运行环境，这对泥化严重的选煤厂更具有实际应用价值。同时由于 CSS 参于煤泥处理，使煤泥无需参于重介系统分选，这种工分选工艺与煤泥参于重介分选工艺相比较，洗选介质耗量可降低 50%以上。根据邢台矿洗煤厂 2011 年改造后来的生产介质消耗统计情况，平均介耗在 1.4Kg/t 以下。而改造前，A 系统煤泥参于重介分选的工艺，年平均介耗一般在 2 .5 K g/l 以上。可见 CSS 分选机有效的提高了精煤产率，同时有效地降低了介质消耗量，较大程度的增加了洗选加工效益。 参考文献： 1 刘文礼 张瑞文 赵银荣 etc. 干扰床分选机对粗煤泥的分选试验研究 矿业工程研究 20110.3 2 陈建中 煤用重选设备分选下限评定方法 选煤标准使用手册 1999.11 作者简介： 李朝勇（1973 ） ，男，河北邢台人，现任邢台矿选煤厂调度密控员。