选煤公司煤泥干燥项目可行性分析报告

姚成功
摘要：山西晋城古书院矿选煤厂在面对煤泥污染环境，资源得不到有效利用的客观形势下，提出了实施煤泥干燥技术是解决煤泥出路问题，使其变废为宝，增加经济效益、增强企业发展后劲的研究课题，同时也是有利于环保管理的重要手段和措施。
　 关键词 尾煤滤饼 螺旋干燥机 水分 粒度


　 山西晋城古书院矿选煤厂是一座洗选能力为180万吨／年的洗选煤厂，工艺流程为原煤重介、煤泥浮选及其精矿过滤压滤、尾矿压滤联合流程。煤源为古书院矿自产煤及金驹集团下属采煤公司来煤。考虑到随着矿井开采服务年限的延长，煤炭资源有限，同时又要合理利用有限的煤炭资源，如何解决选煤厂煤泥的出路问题，使其成为企业新的经济增长点，这是山西晋城古书院矿选煤厂亟待解决和研究的课题。
　　 l、选煤量与煤泥量
　　 选煤生产将伴随着大量的原生煤泥和次生煤泥，故煤泥水处理工作一直是选煤生产技术管理的重中之重。这是湿法选煤厂共同的体验。多年来的生产实践，我们深刻地体会到：一是井下机械化采煤逐渐取代炮采，煤泥含量较高，二是小窑煤的煤泥含量比本矿煤高，这是一种趋势。


　　 (1)2003年浮选尾矿进入浓缩机浓缩后，压滤煤泥滤饼(尾矿)经计量为76181t。全年入洗原料煤775379t，其中：外来煤233910t、本矿煤541469t，外来煤与本矿煤的人洗比例为30：70，煤泥量为人洗原煤量的l0％。
　　 (2)2004年1—9月浮选尾矿进入浓缩机浓缩后，压滤煤泥滤饼(尾矿)经计量为70599t。9个月入洗原料煤667382t，其中：外来煤20777t、本矿煤45961 It，外来煤与本矿煤的人洗比例为31：69，煤泥量为人洗原煤量的1l％。
　　上述煤泥量仅为过磅计量统计数，而日常浓缩机的底流、防尘水、卫生水以及其它异常条件下的事故放水等均未作统计。若加上后述煤泥量，一年的煤泥量将在9万吨左右；随着外来煤人洗比例的逐渐增大，尤其是完全人洗外来煤后，煤泥量将达12万吨以上。
　　 2、煤泥干燥的必要性及意义
　　 2．1 煤泥干燥课题研究的必要性
　　 随着选煤厂“煤泥厂内回收，洗水闭路循环”方针的贯彻实施，我厂采用压滤机回收煤泥，并作为煤泥水处理的最后把关设备，实现洗水闭路循环。然而，压滤机回收的煤泥滤饼粒度细、水分高、粘度大，难于通过储装运系统外销，造成煤泥滤饼大量积存而露天堆放(有的厂作为废弃物，汽车运往矸石山堆放)，遇水流失、遇风飞扬，不仅浪费资源，而且造成环境污染。为从根本上改变上述问题，对压滤煤泥滤饼实施干燥技术并回收利用，是选煤厂首当其冲的研究对象和课题。
2．2 煤泥干燥的意义
　　 煤泥干燥可将压滤机回收的细粒煤泥滤饼处理成粒度≤13mm，水分≤13％的产品，使之增值为商品动力煤，可以单独销售或与中煤(混煤)掺配外销，达到高效益、大批量回收煤泥的目的，最终完善选煤工艺系统、实现由洗水闭路循环到煤泥全部回收利用的二次飞跃。该技术的实施具有明显的经济效益、社会效益及环境效益。
　　 2．2．1 将选煤厂生产的煤泥产品调整为商品动力煤，可与原煤或中煤(混煤)掺配销售，使煤泥由选煤废弃物或副产品价格增值为商品动力煤价格，成为企业新的经济增长点；
　　 2．2．2 解决因季节变化使煤泥销售不畅，或处置困难而影响生产的被动局面；
　　 2．2．3 可最终完善选煤厂洗选工艺，实现由洗水闭路循环到煤泥全部回收利用的二次飞跃，解决煤泥产品露天堆放而造成矿区环境“遇水流失、遇风飞扬”的二次污染问题，环境效益显著；
　　 2．2．4 将煤泥产品作为废弃物的选煤厂，从环保管理的角度，可减少废弃物占地面积，减少企业排污费，从而增加企业经济效益。
　　 3、煤泥干燥技术现状
　　 目前，在我国煤泥干燥有两种技术途径：一是煤泥滤饼碎干技术，二是螺旋干燥机干燥煤泥技术。两种煤泥干燥技术各有利弊，不同的用户应根据煤泥的产量、煤泥的水分、粘度等情况做不同的选择。
煤泥碎干技术自1994年立项研究，1997年底鉴定，其优点为干后产品具有一定的粒度，能够满足某些用户对产品粒度的要求。但煤泥滤饼碎干技术的核心设备煤泥成型干燥机单机处理能力比较小，煤泥成型干燥机的大型化又存在尚未解决的技术问题，因此，该项技术对煤泥量比较小的选煤厂配套使用比较合适。缺点是不能满足大型洗煤厂的处理量需求。
“泥质物料干燥及成套设备”曾被列为国家“八五”重点科技攻关项目。滚筒干燥机技术从八十年代开始研制至今，始终因热效率低，温度高低不稳定等问题的得不到解决，使该技术一直没有取得实质性的突破。2004年，由潍坊天洁环保科技有限公司自主研制开发的LHJ型可控螺旋式煤泥干燥机，很好地解决了以上问题。 该设备把煤泥的干融与粉碎融为一体，设计新颖独特，由热风炉、热介质套管、螺旋输送装置、调速装置、安全装置等构成完整系统，采用独特的密闭式加热装置，不需要再另安装除尘器，有效地解决了粉尘二次污染现象，该型设备采用先进的变频调速技术，通过改变电机转速，在很宽范围内调节物料在干燥机内的运行时间，从而达到控制物料处理量及出料含水率的高低。螺旋式煤泥干燥机也因运转安全可靠和操作简单，热效率高而成为煤炭干燥的主导设备。目前，正在实际运转的螺旋式煤泥干燥机日处理量从几十吨到上百吨已形成系列化。
　　 4、工艺主要设备、工艺流程、指标
选煤公司在对煤泥量进行充分分析、论证的基础上，又对已在用煤泥干燥工艺的山东、河南、山西等地的生产现场使用情况以及潍坊天洁环保科技有限公司的技术力量、资质进行了认真细致的考察调研，决定与潍坊天洁环保科技有限公司合作，实施煤泥干燥工艺技术改造。
　　 4．1 主要设备
　　 4．1．1 LHJ型螺旋干燥机的结构
　　LHJ型螺旋干燥机是专门针对煤泥滤饼开发研制而成的。设计充分考虑了干燥入料的性质，针对压滤煤泥滤饼粒度细、水分高、粘性大的特点，在外部结构上做了独特的螺旋设计和特殊加温设计，不仅提高了热效率，而且有效避免了煤泥在干燥机内的沾粘和过份干燥现象。
　　4．2 工艺流程、技术工艺指标
　　 煤泥干燥流程为：湿煤泥滤饼经压滤车间出料刮板机给入密封刮板机后进螺旋干燥机，干燥后的煤泥产品由排料机转载后进入产品胶带运输机送至产品仓待销。
5、操作及监控系统
5．1 操作控制
该系统由一台测控操作台监控，操作台上部为参数检测、控制仪表，台面为操作控制的元器件，内部有实现集中控制的PLC等设备；现场设备设置了就地操作箱和信号箱。控制装置用软件实现。
5．2 工艺参数监测、调节
5．2．1 温度监测对燃烧炉炉膛、螺旋干燥机入口、出口和引风机人口4点的烟气温度进行监测。
5．2．2 压力检测压力检测点共4个，一个是炉膛压力检测点，用来判断炉膛压力是否在正常值范围内，以实现燃烧炉的工况监视。另外在滚筒干燥机人口、出口和引风机人口处设置3个压力检测点，用矩形膜盒压力表实现。
5．2．3 温度调节对干燥机人口温度可根据需要实现自动调节。
6、结语
　　煤泥干燥是选煤工艺的延续和完善。山西晋城古书院矿选煤厂通过对浮选尾煤滤饼一煤泥产品实施干燥工艺技术，使其成为商品动力煤掺配销售或单独销售，这不仅能变废为宝，增加企业经济效益，而且能减少废弃物占地面积，解决煤泥产品对矿区环境所造成的二次污染问题。总之，煤泥干燥必将成为湿法选煤厂经济增长的一个亮点，同时也是有利于企业环保管理的重要手段和措施。

参考文献：《潍坊天洁环保科技有限公司煤泥干燥项目可行性分析报告》