一种高灰粗煤泥深度降灰系统的制作方法

本实用新型属于煤矿领域，特别是一种高灰粗煤泥深度降灰系统。

背景技术：

中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭保有储量为9915.60亿吨，在一次能源生产和消费构成中约占70％，其中84％的煤用作动力煤直接燃烧，这种以煤为主的能源结构今后相当长时期内不会改变。作为世界上最大的发展中国家，中国近20年来经济的持续高速发展，对能源的需求和消费迅速增加，由煤炭利用所引起的环境问题也越来越突出。我国环保法规及其标准的逐步提高，未来的能源构成将会缓慢地向天然气、水电、核能等清洁能源倾斜，但在可预见的将来，煤炭在我国能源消费构成中的比例不会发生转折性变化。我国大量生产和消耗煤炭而引起的环境问题，引起我国政府和人民的高度重视以及周边国家的关切。为了有效利用煤炭资源、减少燃煤对环境的污染，保证国民经济健康的可持续发展，必须推行洁净煤技术。洁净煤技术是以煤炭洗选为源头、以煤炭转化为先导、以煤炭洁净燃烧和发电为核心的技术体系。煤炭洗选技术是洁净煤技术中最成熟、最可靠，投资和运行成本最低的。通过煤炭洗选可以除去原煤中的矸石，降低煤中硫分和灰分，提高煤的质量和增加煤炭商品的品种，为有效利用煤炭、减少燃煤污染创造条件。

伴随着我国采煤机械化程度的不断提高、地质条件的不断恶化，高灰难选粗煤泥的比例不断增加，煤炭的特点主要表现为原煤中细粒物料含量大、灰分大、粒度小几个方面。因此，对高灰粗煤泥的分选工艺研究就显得颇为重要。

中国专利CN101502818A公开了一种粗煤泥水力分级分选一体化装置及分选系统，该一体化装置提出将水力分级旋流器和上升流分选机进行有机组合，简化了分选工艺、缩短了选煤工艺流程、降低了选煤厂建设投资和运行费用。

河南煤化永煤集团陈四楼矿选煤厂于2010年对粗煤泥分选工艺进行了技术改造，改造后的粗煤泥处理工艺为：跳汰选精煤经脱水筛脱水后，筛下煤泥水进入水力分级旋流器，水力旋流器的溢流进浮选系统，底流进入DSF煤泥分选机(即，粗煤泥分选机)，经分选后的尾煤直接进入煤泥离心机脱水，脱水后的产品直接掺入商品末原煤(粒径为0.25-1mm的原煤)；溢流经振动弧形筛预先脱水脱泥后，筛上物进入新增煤泥离心机脱水；脱水后的末精煤(粒径小于0.25mm的精煤)产品掺入商品末精煤(粒径小于0.25mm的精煤)。

神火集团新庄选煤厂于2009对粗煤泥分选系统进行了技术改造，新增了螺旋分选机，将之前传统工艺中的两段式分选，改为了三段式分选，对1-0.25mm粗煤泥这一段，单独提取出来用螺旋分选机进行分选，技术改造后的工艺流程图如图1所示。脱泥筛筛下物料(即，高灰粗煤泥)进入到分级旋流器中进行分级，分级后的溢流物料进入到浮选系统进行浮选，分级后的底流物料进入到螺旋分选机中进行再选；经过螺旋分选机(有三个出料口)分选后，共得到三种产物，灰分最低的产物经过第一过滤机过滤，得到精煤，灰分依次升高的另外两种产物经过第二过滤机过滤，得到中煤，第一过滤机和第二过滤机的滤液进入到浮选系统中进行浮选。

目前普遍使用的粗煤泥分选工艺中，都是先用水力分级旋流器进行分级，粒度大的底流产品进入到粗煤泥分选机器中去，粒度小的溢流产品进入到浮选系统中去。其存在以下缺点：水力分级旋流器对细粒煤的分级，并不是严格按照粒度进行的分级，势必导致高灰细泥部分进入到底流，进而进入到TBS分选机(即，干扰床分选机)中；TBS分选机分选下限为0.25mm，分选上限为2-3mm，因此粒径小于0.25mm的高灰细泥在TBS分选机中无分选效果，入料中高灰细泥部分随上升水流进入到TBS分选机的溢流中，污染了精煤，甚至造成末精煤产品质量不符合要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高灰粗煤泥深度降灰系统，该系统可提高高灰粗煤泥的精煤回收率和精煤产品质量，降低粗煤泥中的灰分。

本实用新型的技术方案如下：

一种高灰粗煤泥深度降灰系统，包括选前降灰系统、选后降灰系统和浮选系统；

所述选前降灰系统包括：

水力分级旋流器组：用于对输入的高灰粗煤泥进行分级；所述水力分级旋流器组包括至少一个水力分级旋流器；

水力分级机：用于将来自所述水力分级旋流器组的底流物料进行分级；

TBS分选机：用于将来自所述水力分级机的底流物料进行分选；

所述选后降灰系统包括：

弧形筛：用于将来自所述TBS分选机的底流物料进行脱水；

高频筛：用于对来自所述弧形筛的筛上物料进行脱水以得到中煤；浓缩旋流器组：用于对来自所述TBS分选机的溢流物料进行浓缩分级；所述浓缩旋流器组包括至少一个浓缩旋流器；

高频振动细筛：用于将来自所述浓缩旋流器组的底流物料进行分选；

加压过滤机，用于将来自所述高频振动细筛的筛上物料进行脱水以得到精煤；

所述浮选系统用于对来自所述水力分级旋流器组、所述水力分级机和所述浓缩旋流器组的溢流物料，来自所述高频振动细筛的筛下物料，以及来自所述加压过滤机的滤液进行浮选以回收精煤。

优选地，所述高灰粗煤泥是原煤脱泥筛的筛下物料。

优选地，来自所述弧形筛的筛下物料用作所述原煤脱泥筛的喷水。

优选地，来自所述高频筛的筛下物料用作所述原煤脱泥筛的喷水。

优选地，所述水力分级机的顶水流量可调节。

优选地，所述高频振动细筛为DERRICK高频振动细筛。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型的高灰粗煤泥深度降灰系统，在其选前降灰系统中，将水力分级机和TBS分选机进行串联，通过调节水力分级机的顶水流量，强化干扰沉降作用中粒度的影响，使水力分级机具有分级作用，进而使高灰粗煤泥在进入TBS分选机分选前，一部分高灰细泥通过溢流排出，减少了其对精煤产品的污染，控制了精煤产品中灰分的升高，保证了精煤产品的灰分尽可能低；

(2)本实用新型的高灰粗煤泥深度降灰系统，在其选后降灰系统中，将浓缩旋流器组的底流物料引入到DERRICK高频振动细筛进行处理，筛上物流经每段筛网之间的衬有耐磨橡胶的造浆槽时，被喷水装置充分翻转和碎散而重新造浆，再去下道筛分作业，通过多次造浆和筛分，粗细物料彻底分离，另一部分高灰细泥通过筛下物排出，减少了其对精煤产品的污染，控制了精煤产品中灰分的升高，保证了精煤产品的灰分尽可能低；

(3)本实用新型的高灰粗煤泥深度降灰系统，通过其选前降灰系统中水力分级机的水力分级，使得进入TBS分选机的物料，特别是粒径小于0.125mm的高灰细泥物料含量进一步降低，减少了分选后溢流粗精煤中高灰细泥的含量，减轻了后续脱泥作业的压力；

(4)本实用新型的高灰粗煤泥深度降灰系统，通过其选后降灰系统中DERRICK高频振动细筛的作用，使得精煤中灰分可以降低2.5％左右；

(5)本实用新型的高灰粗煤泥深度降灰系统，通过将弧形筛的筛下物和高频筛的筛下物作为原煤脱泥筛的喷水，降低了循环水的使用量，减少了后续煤泥水处理作业的负荷。

附图说明

图1是神火集团新庄选煤厂对粗煤泥分选系统的技术改造工艺流程图；

图2是本实用新型中高灰粗煤泥深度降灰系统的工艺流程图；

图3是本实用新型中高灰粗煤泥深度降灰系统的选前降灰系统的工艺流程图；

图4是本实用新型中高灰粗煤泥深度降灰系统的选后降灰系统的工艺流程图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本实用新型技术方案及其效果做进一步说明。以下实施方式仅用于说明本实用新型的内容，并不用于限制本实用新型的保护范围。应用本实用新型的构思对本实用新型进行的简单改变都在本实用新型要求保护的范围内。

如图1所示为神火集团新庄选煤厂对粗煤泥分选系统的技术改造工艺流程图，其是在现有的二段式分选工艺中的粗煤泥分选系统基础上增加了螺旋分选机，形成三段式分选，其对0.25mm高灰细泥并无分选效果，会使得末精煤产品不符合质量标准。

如图2-4所示，本实用新型的高灰粗煤泥深度降灰系统，包括选前降灰系统、选后降灰系统和浮选系统；

所述选前降灰系统包括：

水力分级旋流器组：用于对输入的高灰粗煤泥进行分级；所述水力分级旋流器组包括至少一个水力分级旋流器；

水力分级机：用于将来自所述水力分级旋流器组的底流物料进行分级；

TBS分选机：用于将来自所述水力分级机的底流物料进行分选；

所述选后降灰系统包括：

弧形筛：用于将来自所述TBS分选机的底流物料进行脱水；

高频筛：用于对来自所述弧形筛的筛上物料进行脱水以得到中煤；其中，中煤是指灰分介于精煤和矸石之间的煤；

浓缩旋流器组：用于对来自所述TBS分选机的溢流物料进行浓缩分级；所述浓缩旋流器组包括至少一个浓缩旋流器；

高频振动细筛：用于将来自所述浓缩旋流器组的底流物料进行分选；高频振动细筛优选DERRICK高频振动细筛(即，德瑞克高频振动细筛)；

加压过滤机，用于将来自所述高频振动细筛的筛上物料进行脱水以得到精煤；

所述浮选系统用于对来自所述水力分级旋流器组、所述水力分级机和所述浓缩旋流器组的溢流物料，来自所述高频振动细筛的筛下物料，以及来自所述加压过滤机的滤液进行浮选以回收精煤。

选前降灰系统中，将水力分级机和TBS分选机进行串联，通过调节水力分级机的顶水流量，强化干扰沉降作用中粒度的影响，使水力分级机具有分级作用，进而使高灰粗煤泥在进入TBS分选机分选前，一部分高灰细泥通过溢流排出，减少了其对精煤产品的污染，控制了精煤产品中灰分的升高，保证了精煤产品的灰分尽可能低；

通过其选前降灰系统中水力分级机的水力分级，使得进入TBS分选机的物料，特别是粒径小于0.125mm的高灰细泥物料含量进一步降低，减少了分选后溢流粗精煤中高灰细泥的含量，减轻了后续脱泥作业的压力；

通过选后降灰系统中高频振动细筛，尤其是DERRICK高频振动细筛的作用，使得精煤中灰分可以降低2.5wt％左右。

所述水力分级旋流器组、水力分级机、TBS分选机、弧形筛、高频筛、浓缩旋流器组、高频振动细筛和加压过滤机均可以从市面上买到。

在一种实施方式中，所述高灰粗煤泥是原煤脱泥筛的筛下物料。

在一种实施方式中，来自所述弧形筛的筛下物料用作所述原煤脱泥筛的喷水。

在一种实施方式中，来自所述高频筛的筛下物料用作所述原煤脱泥筛的喷水。

通过将弧形筛的筛下物料和高频筛的筛下物料作为原煤脱泥筛的喷水，降低了循环水的使用量，减少了后续煤泥水处理作业的负荷。

在一种实施方式中，所述水力分级机的顶水流量可调节。

如图2-4所示，本实用新型的高灰粗煤泥深度降灰系统的工艺过程如下：

a.高灰粗煤泥(即原煤脱泥筛的筛下物料)输入水力分级旋流器组进行分级，分级后的溢流物料输入浮选系统进行浮选，分级后的底流物料输入水力分级机；

b.通过调整水力分级机的顶水流量，强化干扰沉降作用中粒度的影响，使水力分级机具有分级的作用，水力分级机对步骤a中来自水力分级旋流器的底流物料进行分级；分级后的溢流物料输入浮选系统进行浮选以回收精煤，底流物料输入TBS分选机；

c.通过干扰沉降原理和自生介质的作用，TBS分选机对步骤b中来自水力分级机的底流物料进行分选，分选后的底流物料输入弧形筛，分选后的溢流物料输入浓缩旋流器组；

d.弧形筛对步骤c中来自TBS分选机的底流物料进行脱水，脱水后的筛下物料输入原煤脱泥筛作为喷水使用，筛上物料输入高频筛；

e.高频筛对步骤d中来自弧形筛的筛上物料进行脱水，脱水后的筛下物料输入原煤脱泥筛作为喷水使用，筛上物料(即中煤)进入到产品仓；

f.浓缩旋流器组对步骤c中来自TBS分选机的溢流物料进行浓缩分级，分级后的底流物料输入DERRICK高频振动细筛，溢流物料输入浮选系统进行浮选以回收精煤；

g.DERRICK高频振动细筛对步骤f中来自浓缩旋流器组的底流物料进行分选，分选后的筛下物料输入浮选系统进行浮选以回收精煤，筛上物料输入加压过滤机；

h.加压过滤机在压力差的作用下对步骤g中来自DERRICK高频振动细筛的筛上物料脱水，脱水后的固体颗粒(即精煤)进入到产品仓，滤液输入浮选系统进行浮选以回收精煤。

上述工艺步骤中，未标示出的补水管线及步骤是该系统的常规技术，在此不再赘述。

如图2-4所示的系统，对0.25mm高灰细泥具有分选效果，能有效降低末精煤产品中的灰分，保证末精煤产品符合质量标准。

其中，图1-4中“+”代表底流物料或筛上物料，“-”代表溢流物料或筛下物料。