张 贺，张光伟，徐来栋，葛家君，田 滨，翟德平，郭利健，丁纪禹

(1.济宁矿业集团花园井田资源开发有限公司，山东 济宁 272000；2.威海市海王旋流器有限公司，山东 威海 264203)

1 概 述

花园煤矿选煤厂位于山东省济宁市金乡县，是一座矿井型炼焦煤选煤厂，设计处理能力为0.6 Mt/a。采用不分级入洗工艺，50～0 mm原煤给入无压三产品重介质旋流器分选，分选出合格精煤、中煤及矸石产品；精煤磁尾煤泥水和中矸磁尾煤泥水混合后，经煤泥水旋流器+TBS粗煤泥分选机+振动弧形筛工艺处理后，振动弧形筛筛上产品与主洗精煤混合进入精煤离心机进行脱水处理后，作为最终精煤产品；TBS粗煤泥分选机底流产品经弧形筛脱水处理后，筛上产品与主洗中煤混合进入中煤离心机进行脱水处理后，作为最终中煤产品；煤泥水旋流器溢流和精煤泥振动弧形筛筛下物料进入浮选系统，中煤泥弧形筛筛下物料进入浓缩机，精煤离心机滤液进入精煤稀介桶，中煤离心机滤液进入中矸稀介桶，浮选精煤经压滤机脱水后掺入精煤产品，浮选尾煤进入浓缩机，浓缩机底流经压滤机处理后，作为煤泥产品，浓缩机溢流作为循环水使用，实现全厂洗水平衡。

2 存在问题

花园煤矿选煤厂粗煤泥回收工艺中存在的主要问题是精煤泥振动弧形筛分级效果较差，致使粗精煤泥产品中夹带了一定量的高灰细泥。精煤泥振动弧形筛入料和产品的粒度组成见表1。

从表1中可以看出：

表1 精煤泥振动弧形筛入料和产品的粒度组成

(1)弧形筛筛上物料中仍夹带12%左右的小于0.15 mm粒级高灰细泥，筛上产品总灰为9.59%，致使粗精煤泥灰分超标。因现场洗选灰分为7.0%以内的合格精煤产品，为保证综合精煤指标，只得采用主洗精煤为粗精煤泥“背灰”的措施，导致了精煤产率下降和经济效益损失。

(2)精煤泥振动弧形筛筛下产品中存在较严重的跑粗问题，筛下煤泥水中大于0.5 mm粒级含量较高，达到4.15%，灰分仅为5.98%，这部分粗煤泥进入浮选系统后，不但使浮选成本升高，且大概率进入浮选尾煤，从而造成了精煤产品的损失，降低了选煤厂的经济效益[1-2]。

3 解决方案

基于上述分析，花园煤矿选煤厂采用振动弧形筛作为分级设备，脱泥效率较低，筛上产品中高灰细泥夹带量较大，筛上存在跑水现象，导致粗精煤泥产品灰分超标且不稳定，且筛下产品中存在较严重的跑粗问题，采用效率更高的分级设备替换精煤泥振动弧形筛，降低粗精煤泥灰分，并解决筛下跑粗问题，是解决上述问题的有效途径[3-7]。

为解决上述问题，花园煤矿选煤厂在充分调研、技术论证的基础上，采用分级效率更高的ZKJ1408-D5叠层高频振动细筛对振动弧形筛进行了替换，并配套煤泥离心机，单独对叠层高频振动细筛筛上产品进行脱水处理，以达到提高分级效率，降低粗精煤泥产品灰分和水分的目的，并解决筛下跑粗问题，实现浮选减量化[8-11]。

技术改造后的工艺流程如图1所示。

图1 技改后的工艺流程

ZKJ1408-D5叠层高频振动细筛是一种借助于筛面高频振动力和物料重力实现按物料粒度分级的机械设备，可实现五路并联给料，具有占地面积小，处理能力大的优点。筛机采用橡胶弹簧悬挂支撑，噪声低、能耗小、设备动负荷小，使用寿命长；采用柔性聚氨酯防堵筛网，开孔率高达35%～45%，具有筛分效率高，防堵、耐磨、使用寿命长的优点。

该设备的结构如图2所示。

图2 叠层高频筛结构示意

其技术特点如下：

(1)ZKJ1408-D5叠层高频振动细筛采用高弹性聚氨酯柔性筛网，可实现35%以上的开孔率。5层筛机每层的2张筛网之间设有二次造浆水，高灰、高比重细泥经再造浆后随洗涤水透筛，实现高灰细泥的高效脱除，解决了筛上“夹细”造成粗精煤灰分偏高的问题。

(2)ZKJ1408-D5叠层高频振动细筛配置2台低电耗的双激振电机。采用浮动式筛框和全封闭式振动器设计，配合抗剪切橡胶弹簧的使用，振动力的90%以上可转化为筛机振动力，适合于细粒级物料的高效分级。

4 应用效果

ZKJ1408-D5叠层高频振动细筛投入使用后，其入料及产品的粒度组成分别如表2～表4所示。

表2 叠层高频振动细筛入料粒度组成

表3 叠层高频振动细筛筛上产品粒度组成

表4 叠层高频振动细筛筛下产品粒度组成

根据GB/T 15716—2005《煤用筛分设备工艺性能评定方法》[12]，利用表中数据计算原精煤泥振动弧形筛和ZKJ1408-D5叠层高频振动细筛的筛上筛下产品产率、分级效率等指标，如表5所示。

表5 振动弧形筛与ZKJ1408-D5叠层高频振动细筛工艺性能评定对比

根据表5可知，ZKJ1408-D5叠层高频振动细筛的分级效率较原精煤泥振动弧形筛提高了53.81%，从而有效降低了粗精煤泥产品灰分，有效解决了筛下跑粗问题，筛下产品产率由74.66%显著降低至50.50%，有效降低了浮选入料量，避免重复分选问题。由此可知，相对振动弧形筛而言，ZKJ1408-D5叠层高频振动细筛在花园煤矿选煤厂粗煤泥脱泥降灰工艺中具有显著优势[13-14]。

5 结 语

花园煤矿选煤厂针对原粗精煤泥振动弧形筛分级效率低、粗精煤泥产品灰分超标、筛下煤泥水中大于0.5 mm粒级跑粗较严重的问题，采用ZKJ1408-D5叠层高频振动细筛对粗煤泥回收工艺进行了技术改造，实现了粗精煤泥的精细分级，有效降低了粗精煤泥的灰分，解决了筛下跑粗问题，降低了生产成本，提高了综合精煤产率，显著提升了选煤厂的经济效益。