一种从煤泥中提纯回收精煤泥的系统及方法与流程

本发明涉及一种提纯回收精煤泥的系统及方法，特别是涉及一种从煤泥中提纯回收精煤泥的系统及方法。

背景技术：

煤泥处理是动力煤选煤厂的最重要的环节之一。现有的动力煤选煤厂的煤泥处理方法大多为将煤泥水经浓缩机沉降浓缩后，经板框压滤机脱水，然后直接外排。此种煤泥处理方法存在严重的后期环保治理隐患：首先煤泥堆放场地的扬尘对周边大气造成污染，其次煤泥水下渗后对当地地下水造成污染，最后外排煤泥本身作为固废对排放场地植被造成破坏。此外，此种煤泥处理方法外排的煤泥中，粒度大于0.075mm、灰分小于35％的低灰粗颗粒煤泥约占外排煤泥的35-40％左右，此部分低灰粗颗粒煤泥完全可以回收后用作电厂燃料，但因原煤泥处理方法的缺陷，此部分低灰粗颗粒煤泥完全按洗选废物外排，按年入洗600万吨原煤计算，原工艺板框压滤机脱水后排弃煤泥约100万吨，其中可回收的低灰粗颗粒煤泥约为35-40万吨，存在严重的资源浪费。

技术实现要素：

本发明的第一个目的在于提供一种从煤泥中提纯回收精煤泥的系统。

本发明的第二个目的在于提供一种从煤泥中提纯回收精煤泥的方法。

本发明的第一个目的由如下技术方案实施：一种从煤泥中提纯回收精煤泥的系统，其包括分级旋流器、粗煤泥分选系统、一段浓缩机、二段浓缩机、脱水装置、叠层筛、脱水干燥装置，所述分级旋流器的溢流口与所述一段浓缩机的入料口通过管路连接，所述分级旋流器的底流口与所述粗煤泥分选系统的入料口通过管路连接，所述一段浓缩机的溢流口与所述二段浓缩机的入料口通过管路连接，所述一段浓缩机的底流口与所述叠层筛的入料口通过管路连接，所述叠层筛筛上物出口与所述脱水干燥装置的入料口通过管路连接，所述脱水干燥装置的滤液出口与所述一段浓缩机的入料口通过管路连接，所述叠层筛筛下物出口与所述二段浓缩机的入料口通过管路连接，所述二段浓缩机底流口与所述脱水装置的入料口通过管路连接，所述脱水装置的滤液出口与所述一段浓缩机的入料口通过管路连接。

优选的，所述脱水干燥装置包括板压入料桶、第一板框压滤机、干燥装置，所述叠层筛筛上物出口与所述板压入料桶入料口通过管路连接，所述板压入料桶出料口与所述第一板框压滤机入料口通过管路连接，所述第一板框压滤机排料口与所述干燥装置入料口通过管路连接，所述第一板框压滤机的滤液出口与所述一段浓缩机的入料口通过管路连接。

或者，所述脱水干燥装置为沉降式离心机。

或者，所述脱水干燥装置包括板压入料桶、第一板框压滤机、干燥装置、沉降式离心机，所述叠层筛筛上物出口分别与所述板压入料桶入料口及所述沉降式离心机入料口通过管路连接，所述板压入料桶出料口与所述第一板框压滤机入料口通过管路连接，所述第一板框压滤机排料口与所述干燥装置入料口通过管路连接，所述第一板框压滤机的滤液出口与所述一段浓缩机的入料口通过管路连接，所述沉降式离心机的滤液出口与所述一段浓缩机的入料口通过管路连接。

优选的，所述脱水装置为第二板框压滤机。

优选的，所述一段浓缩机的溢流口所在水平面高度高于所述二段浓缩机入料口所在水平面高度。

优选的，连通所述一段浓缩机的溢流口与所述二段浓缩机入料口之间的管路中固定连接有絮凝剂加药装置。

其中，所述叠层筛为安徽方园塑胶有限责任公司生产的型号为fy-hvs-1500的叠层筛。

所述叠层筛主要由分料器、喂料器、上下筛框、高频振动电机、叠层筛筛上物收集料斗、叠层筛筛下物收集料斗、电气接线盒及框架等部分组成，其中：

(1)分料器

分料器是一个圆形的双壁罐，矿浆通过分料器顶部中心入料口进入内罐，经分配沟槽流出至外罐，与分料器五个出口相连接，从而达到等量分配矿浆的作用。

(2)喂料器

叠层筛每个筛床都配有单独的喂料器。分料器与喂料器之间用软管连接。喂料器的作用是将来自分料器的矿浆均匀的分布到筛面上，确保分级脱泥效果。

(3)筛框

叠层筛采用单个顶部筛框和四个底部筛框组成。筛上物料被引入每个筛网的末端，由筛上物收集料斗回收。筛下物料经筛下物料收集盘，汇总到筛下物收集料斗排出。上下筛框之间安装橡胶弹簧，使框架不受组装筛框的振动影响，减少运行噪音。

(4)振动器电机

叠层筛利用双自由度共振原理，采用单一激振源驱动，实现整机直线振动和激振器敲击筛网振动的复合振动。双振动器电机属于电磁感应式电机，直接安装在叠层筛顶部筛框上，通过偏心块产生的高频振动力，推动筛网分离和传送固体物料。

本发明的第二个目的由如下技术方案实施：一种从煤泥中提纯回收精煤泥的方法，其包括如下步骤：(1)系统煤泥水经分级旋流器分级；(2)分级溢流经一段浓缩机沉降分级；(3)煤泥经叠层筛二次分级；(4)筛上物脱水干燥得到精煤泥；(5)高灰细煤泥溢流絮凝沉降分离得到排弃煤泥；其中，

(1)系统煤泥水经分级旋流器分级：洗选系统产生的系统煤泥水进入分级旋流器中进行分级，分级溢流进入一段浓缩机，分级底流进入粗煤泥分选系统。

(2)分级溢流经一段浓缩机沉降分级：分级溢流经一段浓缩机自然沉降分级，顶层颗粒较小、重量较轻的高灰细煤泥溢流进入二段浓缩机絮凝沉降；通过自然沉降过程收集并浓缩的底流较粗粒度的煤泥泵转进入叠层筛，所述高灰细煤泥为粒度级别小于0.045mm，灰分含量大于70％的煤泥，所述较粗粒度的煤泥为粒度级别大于0.045mm的煤泥。

(3)煤泥经叠层筛二次分级：底流较粗粒度的煤泥经叠层筛筛分，筛上物排入脱水干燥装置，筛下物返回进入二段浓缩机。

(4)筛上物脱水干燥得到精煤泥：筛上物经脱水干燥装置脱水干燥后得到精煤泥，该精煤泥可回掺至洗选精煤或直接销售；叠层筛的筛上物经板压入料桶收集进入第一板框压滤机脱水，第一板框压滤机脱水后得到的湿煤泥经干燥装置干燥后得到精煤泥，第一板框压滤机压滤产生的滤液返回一段浓缩机；和/或所述叠层筛的筛上物直接进入沉降式离心机，经沉降式离心机脱水干燥后得到精煤泥，沉降式离心机所得滤液返回一段浓缩机，叠层筛筛下物返回二段浓缩机，所述精煤泥为灰分含量小于35％的煤泥。

(5)高灰细煤泥溢流絮凝沉降分离得到排弃煤泥：高灰细煤泥溢流进入二段浓缩机内，在絮凝剂作用下絮凝沉降，沉降底流高灰细煤泥进入第二板框压滤机，经第二板框压滤机脱水后所得固态产物为排弃煤泥，排弃煤泥最终与洗选矸石混合外排并填埋处理，经第二板框压滤机压滤出的滤液返回一段浓缩机，二段浓缩机的溢流可作为循环水使用。

优选的，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚氧乙烯或聚乙烯胺中的任意一种。

优选的，在所述步骤(5)中，添加的所述絮凝剂占排弃干煤泥的重量百分比为0.1‰-0.5‰。

本发明的优点：通过设置两个浓缩机串联浓缩，即实现了煤泥水的初次分级，又降低了后续叠层筛脱泥的工作量；一段浓缩机内，颗粒较粗重量较重的粗颗粒煤泥自然下沉，实现了粒度级别大于0.045mm的较粗粒度煤泥第一次分级收集和浓缩，此部分较粗粒度煤泥底流泵转至叠层筛，进行二次脱泥降灰，减少其中粒度级别小于0.045mm，灰分大于70％的高灰细泥的含量，叠层筛筛上物经脱水干燥后，最终实现煤泥中粒度较粗灰分较低的精煤泥回收利用；颗粒较小重量较轻的细煤泥，溢流至二段浓缩机，通过加絮凝剂沉降以及后续脱水，最终与洗选矸石综合填埋处理。利用两个浓缩机串联浓缩与叠层筛脱泥降灰相结合的分级原理，实现了煤泥中低灰粗颗粒精煤泥的高效提纯回收，精煤泥回收产率约为35-40％左右，其灰分小于35％，低位发热量大于3500cal/g，本方法具有投入低，效率高，工艺简单，经济效益好的优点，按年入洗600万吨原煤计算，按本发明方法回收精煤泥后，排弃煤泥约60-65万吨，回收的低灰粗颗粒精煤泥约为35-40万吨，大大减少资源浪费，提高资源利用率，同时，大大减少排弃煤泥量。

附图说明：

图1为实施例1对应的系统示意图。

图2为实施例2对应的系统示意图。

图3为实施例3对应的系统示意图。

图4为实施例4对应的工艺流程图。

图5为实施例5对应的工艺流程图。

图6为实施例6对应的工艺流程图。

其中：分级旋流器1、一段浓缩机2、粗煤泥分选系统3、二段浓缩机4、叠层筛5、板压入料桶6、第一板框压滤机7、沉降式离心机8、第二板框压滤机9、干燥装置10、絮凝剂加药装置11；

“+”表示底流、筛上物或脱水产物，“-”表示溢流、筛下物或滤液。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，一种从煤泥中提纯回收精煤泥的系统，其包括分级旋流器1、一段浓缩机2、粗煤泥分选系统3、二段浓缩机4、叠层筛5、板压入料桶6、第一板框压滤机7、第二板框压滤机9、干燥装置10、絮凝剂加药装置11，系统煤泥水经分级旋流器1分级，分级旋流器1的溢流口与一段浓缩机2的入料口通过管路连接，分级溢流进入一段浓缩机2，分级旋流器1的底流口与粗煤泥分选系统3的入料口通过管路连接，分级底流进入粗煤泥分选系统3，一段浓缩机2的溢流口与二段浓缩机4的入料口通过管路连接，一段浓缩机2内的煤泥自然沉降分级，顶层颗粒较小、重量较轻的高灰细煤泥溢流进入二段浓缩机4絮凝沉降，一段浓缩机2的底流口与叠层筛5的入料口通过管路连接，一段浓缩机2内底流较粗粒度的煤泥泵转进入叠层筛5；

叠层筛5筛上物出口与板压入料桶6入料口通过管路连接，板压入料桶6出料口与第一板框压滤机7入料口通过管路连接，第一板框压滤机7排料口与干燥装置10入料口通过管路连接，筛上物经第一板框压滤机7脱水、干燥装置10干燥后得到精煤泥，该精煤泥可回掺至洗选精煤或直接销售，第一板框压滤机7的滤液出口与一段浓缩机2的入料口通过管路连接，叠层筛5筛下物出口与二段浓缩机4的入料口通过管路连接，二段浓缩机4底流口与第二板框压滤机9的入料口通过管路连接，二段浓缩机4内的高灰细煤泥在絮凝剂作用下絮凝沉降，沉降底流进入第二板框压滤机9，经第二板框压滤机9脱水后所得固态产物为排弃煤泥，排弃煤泥最终与洗选矸石混合外排并填埋处理，第二板框压滤机9的滤液出口与一段浓缩机2的入料口通过管路连接，二段浓缩机4的溢流作为循环水使用，有利于节水减排。

其中，一段浓缩机2的溢流口所在水平面高度高于二段浓缩机4入料口所在水平面高度，一段浓缩机2的溢流可自流到二段浓缩机4的入料口，简单节能；连通一段浓缩机2的溢流口与二段浓缩机4入料口之间的管路中固定连接有絮凝剂加药装置11，便于加入絮凝剂。

实施例2：

如图2所示，一种从煤泥中提纯回收精煤泥的系统，其包括分级旋流器1、一段浓缩机2、粗煤泥分选系统3、二段浓缩机4、叠层筛5、沉降式离心机8、第二板框压滤机9、絮凝剂加药装置11，系统煤泥水经分级旋流器1分级，分级旋流器1的溢流口与一段浓缩机2的入料口通过管路连接，分级溢流进入一段浓缩机2，分级旋流器1的底流口与粗煤泥分选系统3的入料口通过管路连接，分级底流进入粗煤泥分选系统3，一段浓缩机2的溢流口与二段浓缩机4的入料口通过管路连接，一段浓缩机2内的煤泥自然沉降分级，顶层颗粒较小、重量较轻的高灰细煤泥溢流进入二段浓缩机4絮凝沉降，一段浓缩机2的底流口与叠层筛5的入料口通过管路连接，一段浓缩机2内底流较粗粒度的煤泥泵转进入叠层筛5；

叠层筛5筛上物出口与沉降式离心机8入料口通过管路连接，筛上物经沉降式离心机8脱水后得到精煤泥，该精煤泥可回掺至洗选精煤或直接销售，沉降式离心机8的滤液出口与一段浓缩机2的入料口通过管路连接，叠层筛5筛下物出口与二段浓缩机4的入料口通过管路连接，二段浓缩机4底流口与第二板框压滤机9的入料口通过管路连接，二段浓缩机4内的高灰细煤泥在絮凝剂作用下絮凝沉降，沉降底流进入第二板框压滤机9，经第二板框压滤机9脱水后所得固态产物为排弃煤泥，排弃煤泥最终与洗选矸石混合外排并填埋处理，第二板框压滤机9的滤液出口与一段浓缩机2的入料口通过管路连接，二段浓缩机4的溢流作为循环水使用，有利于节水减排。

其中，一段浓缩机2的溢流口所在水平面高度高于二段浓缩机4入料口所在水平面高度，一段浓缩机2的溢流可自流到二段浓缩机4的入料口，简单节能；连通一段浓缩机2的溢流口与二段浓缩机4入料口之间的管路中固定连接有絮凝剂加药装置11，便于加入絮凝剂。

实施例3：

如图3所示，一种从煤泥中提纯回收精煤泥的系统，其包括分级旋流器1、一段浓缩机2、粗煤泥分选系统3、二段浓缩机4、叠层筛5、板压入料桶6、第一板框压滤机7、沉降式离心机8、第二板框压滤机9、干燥装置10、絮凝剂加药装置11，系统煤泥水经分级旋流器1分级，分级旋流器1的溢流口与一段浓缩机2的入料口通过管路连接，分级溢流进入一段浓缩机2，分级旋流器1的底流口与粗煤泥分选系统3的入料口通过管路连接，分级底流进入粗煤泥分选系统3，一段浓缩机2的溢流口与二段浓缩机4的入料口通过管路连接，一段浓缩机2内的煤泥自然沉降分级，顶层颗粒较小、重量较轻的高灰细煤泥溢流进入二段浓缩机4絮凝沉降，一段浓缩机2的底流口与叠层筛5的入料口通过管路连接，一段浓缩机2内底流较粗粒度的煤泥泵转进入叠层筛5；

叠层筛5筛上物出口分别与板压入料桶6入料口及沉降式离心机8入料口通过管路连接，板压入料桶6出料口与第一板框压滤机7入料口通过管路连接，第一板框压滤机7排料口与干燥装置10入料口通过管路连接，一部分筛上物经第一板框压滤机7脱水、干燥装置10干燥后得到精煤泥，剩余筛上物经沉降式离心机8脱水后得到精煤泥，该精煤泥可回掺至洗选精煤或直接销售，第一板框压滤机7的滤液出口与一段浓缩机2的入料口通过管路连接，沉降式离心机8的滤液出口与一段浓缩机2的入料口通过管路连接，叠层筛5筛下物出口与二段浓缩机4的入料口通过管路连接，二段浓缩机4底流口与第二板框压滤机9的入料口通过管路连接，二段浓缩机4内的高灰细煤泥在絮凝剂作用下絮凝沉降，沉降底流进入第二板框压滤机9，经第二板框压滤机9脱水后所得固态产物为排弃煤泥，排弃煤泥最终与洗选矸石混合外排并填埋处理，第二板框压滤机9的滤液出口与一段浓缩机2的入料口通过管路连接，二段浓缩机4的溢流作为循环水使用，有利于节水减排。

其中，一段浓缩机2的溢流口所在水平面高度高于二段浓缩机4入料口所在水平面高度，一段浓缩机2的溢流可自流到二段浓缩机4的入料口，简单节能；连通一段浓缩机2的溢流口与二段浓缩机4入料口之间的管路中固定连接有絮凝剂加药装置11，便于加入絮凝剂。

实施例4：

洗选系统产生的系统煤泥水进入分级旋流器1中进行分级，分级溢流中，煤泥粒度组成及化验情况如下表所示，将其中粒度级别小于0.045mm，灰分含量大于70％的煤泥命名为高灰细煤泥，粒度级别大于0.045mm的煤泥命名为较粗粒度的煤泥，灰分含量小于35％的煤泥命名为精煤泥。

分级溢流中煤泥粒度组成及化验情况

正累计占比是指大于某一粒径的所有粒级煤泥占比之和。

正累计灰分是指大于某一粒径的所有粒级煤泥混合在一起后的煤泥灰分。

正累计热值是指大于某一粒径的所有粒级煤泥混合在一起后的煤泥热值。

如图4所示，将洗选系统产生的系统煤泥水利用实施例1系统进行提纯，提纯回收精煤泥的方法具体包括如下步骤：(1)系统煤泥水经分级旋流器1分级；(2)分级溢流经一段浓缩机2沉降分级；(3)煤泥经叠层筛5二次分级；(4)筛上物脱水干燥得到精煤泥；(5)高灰细煤泥溢流絮凝沉降分离得到排弃煤泥；其中，

(1)系统煤泥水经分级旋流器分级：洗选系统产生的系统煤泥水进入分级旋流器1中进行分级，分级溢流进入一段浓缩机2，分级底流进入粗煤泥分选系统3；

(2)分级溢流经一段浓缩机沉降分级：分级溢流经一段浓缩机2自然沉降分级，顶层颗粒较小、重量较轻的高灰细煤泥溢流进入二段浓缩机4絮凝沉降；通过自然沉降过程收集并浓缩的底流较粗粒度的煤泥泵转进入叠层筛5；

(3)煤泥经叠层筛二次分级：底流较粗粒度的煤泥经叠层筛5筛分，筛上物排入板压入料桶6，筛下物返回进入二段浓缩机4；

(4)筛上物脱水干燥得到精煤泥：叠层筛5的筛上物经板压入料桶6收集进入第一板框压滤机7脱水，第一板框压滤机7脱水后得到的湿煤泥经干燥装置10干燥后得到精煤泥，第一板框压滤机7压滤产生的滤液返回一段浓缩机2；

(5)高灰细煤泥溢流絮凝沉降分离得到排弃煤泥：高灰细煤泥溢流进入二段浓缩机4内，在絮凝剂作用下絮凝沉降，沉降底流高灰细煤泥进入第二板框压滤机9，经第二板框压滤机9脱水后所得固态产物为排弃煤泥，排弃煤泥最终与洗选矸石混合外排并填埋处理，经第二板框压滤机9压滤出的滤液返回一段浓缩机2，二段浓缩机4的溢流可作为循环水使用，有利于节水减排。本实施例絮凝剂为聚丙烯酰胺。添加的絮凝剂占排弃干煤泥的重量百分比为0.38‰。

实施例5：

如图5所示，利用实施例2系统进行提纯回收精煤泥的方法，其具体步骤与实施例4不同在于，

步骤(3)煤泥经叠层筛二次分级：底流较粗粒度的煤泥经叠层筛5筛分，筛上物排入沉降式离心机8，筛下物返回进入二段浓缩机4；

步骤(4)筛上物脱水干燥得到精煤泥：叠层筛5的筛上物直接进入沉降式离心机8，经沉降式离心机8脱水干燥后得到精煤泥，沉降式离心机8所得滤液返回一段浓缩机2，叠层筛5筛下物返回二段浓缩机4，该精煤泥可回掺至洗选精煤或直接销售。

本实施例中，絮凝剂为聚丙烯酸钠。添加的絮凝剂占排弃干煤泥的重量百分比为0.1‰。

实施例6：

如图6所示，利用实施例3系统进行提纯回收精煤泥的方法，其具体步骤与实施例4不同在于，

步骤(3)煤泥经叠层筛二次分级：底流较粗粒度的煤泥经叠层筛5筛分，筛上物分别排入板压入料桶6和沉降式离心机8，筛下物返回进入二段浓缩机4；

步骤(4)：叠层筛5的筛上物一部分经板压入料桶6收集进入第一板框压滤机7脱水，第一板框压滤机7脱水后得到的湿煤泥经干燥装置10干燥后得到精煤泥，第一板框压滤机7压滤产生的滤液返回一段浓缩机2；叠层筛5的筛上物剩余部分直接进入沉降式离心机8，经沉降式离心机8脱水干燥后得到精煤泥，沉降式离心机8所得滤液返回一段浓缩机2，叠层筛5筛下物返回二段浓缩机4，该精煤泥可回掺至洗选精煤或直接销售。

本实施例中絮凝剂为聚氧乙烯。添加的絮凝剂占排弃干煤泥的重量百分比为0.5‰。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。