引言

壓濾機(jī)于20世紀(jì)60年代已開始應(yīng)用于選堞廠煤泥回收，在近半個世紀(jì)的發(fā)展過程中不斷革新，但是仍存在處理效率低、濾餅水分高、自動化程度低、易噴漿等弊端。開發(fā)了KM系列快速隔膜壓濾機(jī)。該系列壓濾機(jī)擁有十幾項(xiàng)專利技術(shù)，是目前國內(nèi)最先進(jìn)、最可靠的壓濾機(jī)，部分技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平，具體特點(diǎn)如下。

• 采用大尺寸濾板，縮短了單個循環(huán)時間，高效壓濾。與傳統(tǒng)壓濾機(jī)相比，當(dāng)濾板過濾面積相同時，處理量是傳統(tǒng)壓濾機(jī)的3~4倍；若處理量相當(dāng)，則整機(jī)緊湊、尺寸小、設(shè)備占地面積小。
• 多油亂壓緊增強(qiáng)濾板密封性，不噴料。
• 隔膜二次壓榨以及反吹系統(tǒng)設(shè)計(jì)，大大降低了產(chǎn)品水分。
• 濾板支撐的偏心結(jié)構(gòu)使濾板擺動拉開,同時針對煤泥性質(zhì)優(yōu)選濾布，使得卸料過程中濾餅極易脫落。
• 自動化程度高，可實(shí)現(xiàn)壓濾機(jī)及其附屬設(shè)施的聯(lián)機(jī)控制，以及集控室遠(yuǎn)程監(jiān)控。

由此，KM系列壓濾機(jī)已成為選煤廠煤泥回收設(shè)備的升級換代產(chǎn)品和設(shè)計(jì)院的主要選型設(shè)備。但是由傳統(tǒng)選型方法選出的KM系列壓濾機(jī)的處理量往往不能滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需要，甚至出現(xiàn)較大誤差，其原因是選型時未考慮煤質(zhì)變化(黏土礦物含量)對壓濾機(jī)處理能力的影響。如果通過合理的藥劑制度來調(diào)整，則可達(dá)到選型合理。

1.0煤泥中礦物成分對煤泥水的影響

煤泥中所含礦物可分為黏土礦物和非黏土礦物。黏土礦物主要為高嶺石、蒙脫石、伊利石、綠泥石等；非黏土礦物主要為石英、非晶質(zhì)、鐵礦物等。非黏土礦物遇水不易泥化，不具有黏結(jié)性；而黏土礦物遇水易膨脹、泥化，懸浮于水中，具有較強(qiáng)的黏結(jié)性、吸附性、穩(wěn)定性等。在壓濾機(jī)入料濃度一定的前提下，隨著黏土礦物含量的提高，煤泥泥化嚴(yán)重，煤泥水黏度增大，使得壓濾機(jī)單個循環(huán)時間顯著增加，嚴(yán)重影響了壓濾機(jī)的過濾效率。例如，KM250/1600型壓濾機(jī)用于某選煤廠浮選精煤脫水，由于該廠浮選系統(tǒng)運(yùn)行不正常，造成浮選精煤煤質(zhì)變化很大，壓濾機(jī)單個循環(huán)時間達(dá)15~50min。分別對兩個循環(huán)時間的煤泥進(jìn)行小篩分分析，結(jié)果可以看出，單個循環(huán)時間為50min的煤泥中，小于0.045mm粒級的含量:為79.12%；而單個循環(huán)時間為15min的煤泥中，小于0.045mm粒級的含量為38.63%。這說明前者中的黏土礦物含量高，泥化嚴(yán)重，導(dǎo)致煤泥水細(xì)泥含量高，黏度大，增加了單個循環(huán)時間，嚴(yán)重降低了壓濾機(jī)的脫水效率。為了進(jìn)一步了解影響壓濾機(jī)脫水效率的黏土礦物及其含量，分別對單個循環(huán)時間15min與50min時的煤泥進(jìn)行了X-射線衍射分析，結(jié)果如表3所示。

表1單循環(huán)時間為15min的煤泥小篩分組成

粒度	產(chǎn)率	灰分	累計(jì)	平均
+0.5	9.41	6.30	100.00
0.5-0.25	10.19	7.70	90.59
0.25-0.125	18.32	9.10	80.40	13.09
0.125-0.074	16.68	11.80	62.08
0.074-0.045	6.77	13.70	45.40
-0.045	38.63	18.50	38.63

可知，煤泥所含黏土礦物主要為高嶺石(K)、綠泥石(C)、伊利石和蒙脫石混層(1/S),且單個循環(huán)時間50min時煤泥黏土礦物含量為22.1%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于循環(huán)時間15min時煤泥黏土礦物含量13.6%,從而說明煤泥黏土礦物含量對壓濾機(jī)單個循環(huán)時間即處理量具有顯著影響。

2.0壓濾機(jī)的選型

2.1傳統(tǒng)選型方法

常用的壓濾機(jī)選型方法是用單位時間內(nèi)壓濾機(jī)的入料量乘以不均衡系數(shù)，所得的值與廠家提供的壓濾機(jī)單位時間處理量相比，進(jìn)而選出比較合理的壓濾機(jī)臺數(shù)。顯然，這種壓濾機(jī)選型方法只考慮到了廠家提供的壓濾機(jī)處理能力，并沒有考慮到煤泥中黏土礦物含量變化對壓濾機(jī)單個循環(huán)時間的影響,而快速隔膜壓濾機(jī)又是靠縮短單個壓濾循環(huán)時間來提高處理量和壓濾效率的。實(shí)踐證明，傳統(tǒng)的壓濾機(jī)選型方法不適用于快速隔膜壓濾機(jī)，其原因是存在較大誤差，使得所選壓濾機(jī)的處理量達(dá)不^實(shí)際所需的處理能力。例如，某設(shè)計(jì)院在山西河曲T選煤廠項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，根據(jù)某壓濾機(jī)廠家提供的單位處理量選用了2臺壓濾機(jī)；在項(xiàng)目調(diào)試過程中，壓濾環(huán)節(jié)暴露出處理量嚴(yán)重不足的問題；為了完成處理量，后又增加了8臺壓濾機(jī)。

2.2改進(jìn)后的選型方法

新的選型方法考慮了煤泥中黏土礦物的含量及在藥劑作用下煤泥水特性的改善對壓濾機(jī)處理能力的影響。選型前，首先對煤泥做X-射線衍射分析，得出煤泥所含黏土礦物種類及其含量。針對黏土礦物含量采取合理的藥劑制度，改善煤泥水特性，使水分更容易被脫除，從而提高壓濾機(jī)處理量。以這種情況下壓濾機(jī)單位時間的處理量作為壓濾機(jī)的實(shí)際處理能力，并與壓濾機(jī)單位時間入料量作比較，即可選出比較理想的壓濾機(jī)類型。該選型新方法在實(shí)踐中已得到使用,效果比較理想。以KM250/1600型壓濾機(jī)在某選煤廠應(yīng)用為例，說明新選型方法的應(yīng)用效果。

該選煤廠煤泥中黏土礦物含量高，煤泥泥化嚴(yán)重，使得煤泥水黏度較高，極難過濾。但通過合理的藥劑制度，向煤泥水中加入適量的藥劑，可以大大改善煤泥水的特性，使其易于過濾，提高壓濾機(jī)的處理能力。表6所示為釆用KM250/1600型壓濾機(jī)對該廠煤泥水加藥前后的處媛果。從表6可以看出，合理的藥劑制度對壓濾機(jī)的處理量有顯著影響。應(yīng)用這種方法，經(jīng)過整體考慮，該選煤廠選用了1臺KM300/1600型、2臺KM250/1600型壓濾機(jī)，實(shí)踐證明系統(tǒng)運(yùn)行效果良好。此法為諸多選煤廠在,壓濾機(jī)選型以及使用過程中提高壓濾效率具有很好的指導(dǎo)作用。

結(jié)語

選煤廠煤泥水處理是一個重要環(huán)節(jié)，而壓濾機(jī)是回收煤泥的常用設(shè)備，因此，在選煤廠設(shè)計(jì)或煤泥水處理系統(tǒng)改造時，必須對壓濾機(jī)進(jìn)行合理選型。壓濾機(jī)的準(zhǔn)確選型不僅能使工藝完善,工藝布置精確，而且能夠省力、省時、降低費(fèi)用、節(jié)省空間。壓濾機(jī)的處理能力和使用效果不僅取決于機(jī)械性能，在很大程度上也取決于煤泥水的特性。煤泥中黏土礦物含量越高，煤泥水越難壓徳，壓濾機(jī)的處理能力就越低，效果就越差。而對某一型號的壓濾機(jī)來說，其機(jī)械性能是一定的，要想提高其處理能力及效果就必須用合理的藥劑制度來改善煤泥水的特性。本文所強(qiáng)調(diào)的壓濾機(jī)選型方法是作者對煤泥黏土礦物含屋及其藥劑制度進(jìn)行研究，并在KM系列快速隔膜壓濾機(jī)選型的實(shí)踐中總結(jié)出來的。

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