加壓過濾機處理浮選尾煤的應用效果與效益分析
范各莊礦業公司選煤廠是我國第一座從前聯邦德國引進成套設備的選煤廠，1984年5月12日正式投產，總投資17832萬元，年處理量400萬t(小時入洗量960t)，成為當時全國最大、自動化程度最高的一座大型現代化選煤廠。
原浮選尾煤處理系統是采用S4-1型沉降離心機脫水，因系統處理能力不足，事故率高，且產品水分過高(37%左右)。不得不將大量煤泥水排至廠外煤泥沉淀池進行自然沉淀，有時黑水外溢造成污染農田或大量煤泥損失。同時尾煤、末中煤發熱量偏高，產品結構不合理，造成經濟效益低下。雖經部分改造，采用煤泥沉淀池-壓濾機聯合工藝，仍不能真正實現“煤泥廠內回收、洗水閉路循環”的目的。
目前國內外采取浮選尾煤處理工藝大致有四類處理工藝，即壓濾機處理工藝；沉降過濾離心機-壓濾機聯合工藝；煤泥離心機-壓濾機聯合工藝；加壓過濾機處理工藝。壓濾機是傳統處理浮選尾煤工藝，適應性強，但單臺處理能力小，產品水分較高，濾餅呈塊狀，無法摻入到洗末煤中。沉降過濾離心機-壓濾機和煤泥離心機-壓濾機的聯合工藝，都存在產品水分高、系統復雜、浮選尾煤無法摻入到洗末煤中的缺點。
1浮選尾煤處理系統方案選擇
綜合分析我廠浮選尾煤有如下優勢:粒度較粗(-200網目含量在30%以下)，矸石不易泥化，且煤質較硬(為肥煤)。經過前期的工藝技術研究和實驗，我們認為加壓過濾機是浮選精煤、原生煤泥脫水和對固體物料回收的有效方法，自動化程度高，處理能力大，系統簡單，產品水分低(低于20%)，物料呈散狀，利于摻入末煤中，這樣依據摻入量的多少，可形成不同的產品，實現產品結構的調整。因此，在浮選尾煤處理系統技術改造中，我們確定采取加壓過濾機處理浮選尾煤工藝。
2浮選尾煤處理系統工藝技術改造
根據集團公司建設一流煤炭洗選加工基地的總體規劃，公司選煤廠浮選尾煤處理系統的工藝改造，于2003年4月4日完成了進口設備的招標工作，總投資1900萬元人民幣，安裝1臺奧地利安德里茲公司HBF-S120/10加壓過濾機。當年5月27日破土動工，經過對系統調試，加壓過濾機處理浮選尾煤系統于2005年5月份調試并投入生產。
3加壓過濾機的運行效果
3.1處理能力
公司選煤廠浮選系統，由于近年來煤質變差，為極難選，浮選尾煤灰分較高，達45%左右，浮選尾煤量約75～100t/h。通過試運行，加壓過濾機處理浮選尾煤，處理量達到30～45t/h。
3.2產品水分
加壓過濾機處理浮選尾煤，產品水分17%以下，最低達到14%；
3.3產品走向
經濃縮機濃縮后的浮選尾煤，應用加壓過濾機脫水后，摻入到原系統的末中煤；設置了尾煤脫水產品運輸專線，也可以單獨作為一個產品儲運銷售。
3.4效益分析
(1)按末中煤300元/t，尾煤160元/t，考慮運行成本，凈利潤100元/t，小時處理能力35t，年運行時間346天，每天工作8h，年運行時間為346*8=2768h，則投入一年增加純利潤為:
Y=100元/t*35t/h*2768h=9688000(元)=968.8(萬元)
(2)同時減輕煤泥沉淀池壓力，減少污水排放，利于環境保護。
(3)加壓過濾機濾液返回到中尾煤濃縮機，實現洗水閉路循環，節約生產清水約70m3/h，投入一年內約節約清水200000m3。
3.5存在問題
(1)入料量不易控制，入料量大時，時常有跑溢流現象，上料管路易堵。
(2)入料濃度不易控制，入料濃度大時容易造成壓車，處理時間長，每次大約需2h。
(3)入料濃度小時，加壓過濾機的濾餅過薄，處理量小，反吹風效果差，濾餅水分偏高。
(4)計算機全自動化控制操作及報警畫面全英文或德文，對操作員工及維修技術人員素質要求高。
4采用的工藝流程、技術路線和技術水平
4.1工藝流程(見圖1)
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4.2技術路線
(1)確定加壓過濾機處理浮選尾煤的產品水分。
(2)確定加壓過濾機處理浮選尾煤的處理量。
(3)確定加壓過濾機處理浮選尾煤的工作風壓及最佳工況點。
(4)確定最終末中煤產品質量是否達到用戶要求。
4.3加壓過濾機處理浮選尾煤的技術數據
脫水產品水分Mt%Mt=13.6%～16.7%
脫水產品產量QtQ=29.5～47.5t
最佳工況點工作風壓PMPaP=0.35～0.50MPa
最終末中煤產品質量Qtkcal/kgQt=4000～4400kcal/kg
以上技術數據說明浮選尾礦脫水后摻入末中煤，最終末中煤產品質量符合用戶要求。
4.4達到的技術水平
通過應用加壓過濾機處理浮選尾煤的實踐證明，產品水分達到7%以下，實現了產品摻入末中煤。根據工業性實驗結果，確定加壓過濾機處理浮選尾煤的效果良好。技術水平達到國際領先。
5投資風險分析
5.1投資回收周期
系統投資1900萬元，如果按現在設備一年的運行情況，投資回收周期為1900/968.8=1.96年。
5.2預期效益
(1)由于末中煤產率的提高，每年可以多產末中煤Q=35t/h*2768h=9.69萬t。
(2)年增加純銷售收入S=(300元/t-160元/t)*9.69萬t=1356萬元。
(3)年增加純利潤Y=968.8(萬元)。
(4)減少污水排放，利于環境保護。
(5)實現洗水閉路循環，年節約清水約20萬m3。
5.3風險評價
經系統的實踐檢驗，經濟效益顯著，但仍然存在工藝復雜技術要求高影響開機率的系列問題。首先抓好進口配件的供應，合理儲備；另外加強培訓提高員工的技術素質。通過科學的手段提高開機率，那么投資風險很小，幾乎為零。
6推廣應用前景
浮選尾煤的回收、脫水，在國際選煤界仍處于不斷研究創新階段，范各莊礦業公司選煤廠的煤質屬于難選或極難選煤，是典型的難選煤選煤廠。由于其處理能力大，設備先進，研究應用加壓過濾機處理浮選尾煤，達到國際先進的技術水平，在全國乃至國際上都具有代表性和示范效應，具有廣泛的推廣應用前景。
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