快開式隔膜壓濾機在浮選精煤脫水應用

2022/05/22 分類:技術文獻 1350

引言

唐山礦業分公司選煤廠是一座礦井型選煤 F,年設計處理能力300萬噸。 2005年進行了重介質分選工藝改造，采用三產品重介質旋流器主選，煤泥重介選、浮選聯合工藝流程。小于0.5 mm級煤泥直接浮選，浮選精煤脫水系統采用 2臺GPJ-72型加壓過濾機和2臺PG-116型圓盤式真空過濾機。隨著礦井原煤煤質下降及市場形勢的變化，生產能力不足的矛盾日益突出，加上圓盤式真空過濾機不斷老化，其產品水分高達 26%左右，嚴重制約了選煤生產。為此，選煤廠引進了1臺 KZG600/2000 – U/XBK型快開式隔膜壓濾機代替2臺圓盤式真空過濾機, 以解決浮選精煤脫水系統存在的問題。

快開式隔膜壓濾機在浮選精煤脫水應用-板框廂式隔膜壓濾機

脫水系統存在的問題

唐山礦業分公司選煤廠浮選精煤脫水系統主要存在以下問題：

加壓過濾機和真空過濾機對入料粒度的適應性差，當細粒級煤泥含量大時，濾餅薄且水分大，處理能力大幅度降低，不能滿足浮選精煤全部脫水的需要。為確保煤泥水系統的平衡，就必須減少原煤入洗量，從而嚴重影響選煤廠的產量和經濟效益。
加壓過濾機和真空過濾機的濾布破損率高，濾液濃度高達90g/L以上，大量濾液返回浮選機再次分選，增加了浮選機的工作負荷，對分選效果造成重大影響。
真空過濾機及其附屬設備耗電量大，1 臺功率為4kW的PG-116型圓盤式真空過濾機需要配備1臺功率為185kW的真空泵和1臺功率為40kW的壓風機，總功率達到229 kW。
真空過濾機設備老化，產品水分高。

KZG600/2000 – U/X型快開式隔膜壓濾機的結構與工作原理

KZG600/2000 – U/XBK型快開式隔膜壓濾機是集機、電、液于一體的分離機械設備，由機架、過濾機構、液壓機構、卸料機構和電器控制機構五大部分組成，快開式隔膜壓濾機工作中，物料在進料泵的推動下，經止推板的進料口不斷進入各濾室內，濾漿借助進料泵產生的壓力實現固液分離，由于濾布的作用，固體留在濾室內形成濾餅，濾液由排液閥排除。過濾期結束后即停止入料，濾餅的進一步脫水是采用壓縮空氣充填隔膜，由隔膜變形產生兩維方向的壓力，破壞顆粒間形成的拱橋，將殘留在顆粒空隙間的濾液擠出；濾餅中的毛細水則通過強氣流進行穿流置換排出，從而最大限度地降低濾餅的水分。卸料過程自動控制，濾板分段拉開，設計采用圓環鏈拉開濾板組，幾塊濾板一次拉開，工作效率高。且濾板拉開時采用鏈傳動，合攏時采用液壓缸傳動，既實現了快速卸料，又保證了濾板快速、可靠地壓緊。同時，這種拉開、合攏設計保證了卸料時濾板的抖動，使卸料更加徹底便捷，而在合攏時濾板不抖動，避免了濾布折損的問題，既節約了材料消耗，又提高了生產效率。

壓濾機的應用效果

唐山礦業公司選煤廠完成浮選精煤脫水系統改造，快開式隔膜壓濾機與加壓過濾機配合作業。浮選精煤首先自流到儲料桶，由于儲料桶底流粒度相對較粗，故采用加壓過濾機脫水，溢流粒度相對較細，采用快開式隔膜壓濾機脫水，應用效果良好。

快開式隔膜壓濾機相對真空過濾機耗電量低，1臺快開式隔膜壓濾機功率為 1 kW, 若按兩臺過濾機總功率為458 kW,每天生產18 h,年生產330 d計算，每年可節約用電：(458 -83. 1) x 18 x 330 = 222. 6906(萬 kW ? h)。
唐山礦業公司選煤廠浮選精煤細粒級含量高，通過3次對浮選精煤進行篩分試驗分析 (見表1),可看出粒度小于120網目煤泥達到 78%以上。加壓過濾機和真空過濾機受細粒級煤泥的影響大，生成濾餅薄且水分偏高，處理能力低，而快開式隔膜壓濾機不受物料粒度影響，壓濾周期在20 min左右，有效提高了浮選精煤脫水能力，確保了生產的穩定性。
快開式隔膜壓濾機通過隔膜壓榨進一步脫水，有效降低了濾餅水分。分別對圓盤式真空過濾機和KZG300/1600 – U/XBK型快開式隔膜壓濾機過濾產品進行5次取制樣化驗分析，結果看出，快開式隔膜壓濾機產品較真空過濾機產品水分降低了10百分點以上，不但保證了產品質量，滿足了用戶要求，而且節約了運輸成本。
快開式隔膜壓濾機和加壓過濾機配合使用后，壓濾液濃度在1g/L以下，總濾液濃度由原來的90g/L以上降低到30g/L左右，提高了煤泥的處理能力，改善了煤泥水系統的細泥積聚現象，不但降低了浮選機的工作負荷，而且改變了浮選入料的粒度組成，減少了細泥含量，改善了浮選機的分選效果。

生產中應該注意的問題

快開式隔膜壓濾機卸料快，工作效率高，造成了生產的間斷性和集中性。由于浮選精煤和重介質精煤質量不同，浮選精煤產品在運輸和裝倉過程中不能與重介質精煤產品進行有效混摻，致使綜合精煤的均質性下降，可通過完善工藝緩解這一問題，提高精煤產品的均質性。

選煤廠針對快開式隔膜壓濾機能夠有效脫水分離細粒級煤泥的特點，浮選精煤通過儲料桶分級后，較細粒級的溢流由快開式隔膜壓濾機進行脫水，較粗粒級的底流由加壓過濾機進行脫水。加壓過濾機采用圓盤給料機卸料，速度相對較慢，物料能夠較好的與重介質精煤均勻混摻。加壓過濾機和快開式隔膜壓濾機配合使用，一定程度上緩解了綜合精煤均質性差的問題。也可采用沉降過濾離心機與快開式隔膜壓濾機配合使用，利用沉降過濾離心機連續作業的特點先分離較粗顆粒物料，再由快開式隔膜壓濾機對沉降過濾離心機的離心液和過濾液進行脫水分離，以緩解綜合精煤均質性差的問題。
在快開式隔膜壓濾機產品運輸過程中設置緩沖倉，再由給料機均勻摻入到重介質精煤，可有效的保證綜合精煤產品的均質性。過導向漏斗分配到1號、2號<P45m濃縮機。1號濃縮機底流進入壓濾系統，由3臺500m2/臺 K2G500/2000-U快開隔膜壓濾機處理，回收的煤泥運往儲煤場，濾液返回到2號濃縮機。2號濃縮機底流進入沉降離心機系統，由2臺 LWZ1400 X 2000A型臥式沉降離心機及1臺高頻篩脫水，回收的粗煤泥摻入末中煤，濾液返回1 號濃縮機，1號、2號濃縮機溢流用作循環水。近年來，隨著井下原煤開采深度增加，煤層中夾雜泥質頁巖現象較為突出。泥質頁巖遇水泥化，原煤中高灰細泥明顯增多，煤泥水沉降速度變慢，導致濃縮機底流濃度不足300g/L,壓濾周期延長，處理量大大降低。