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齐善祥
(北京华宇中选洁净煤工程技术有限公司，北京100120)
摘 要：介绍了加压过滤机的结构特征、技术参数及工作原理。针对刘庄选煤厂存在的加压过滤机处理量小，煤泥水分高，洗水浓度居高不下，噪音污染严重等问题，从调整加压过滤机工作参数，提高煤泥回收率；“掺粗”入料煤泥水，改变煤泥粒度组成；优化滤网孔径，提高过滤效率；科学选择煤泥水处理药剂，提高煤泥处理量；完善煤泥水处理工艺流程，满足煤泥水处理要求；因地制宜改造消音器，彻底根治噪音污染6个方面对刘庄选煤厂进行技术改造。技改完成后，煤泥产品各项指标均达到了预期效果，煤泥回收设备处理量提高，浓缩池煤泥回收彻底，循环水质量浓度始终控制在0.1g/L以下，保证了洗选煤的质量。通过优化煤泥产品结构，选煤厂共实现增收320万元，每年可节约磁铁矿粉费用72万元，节约材料费约l0余万元。
关键词：加压过滤机；煤泥水；粒度组成；滤饼；排料周期；煤泥水分
安徽国投新集能源股份有限公司刘庄煤矿选煤厂，是一座年设计处理能力800万t的大型现代化矿井型选煤厂，原煤生产、产品运输、装车外运系统一次性建成，末原煤洗选系统一期工程年设计能力450万t，于2006年10月建成投产，设计能力220万t的二期工程也于2009年7月建成投产。选煤厂生产工艺流程为+50mm块煤通过动筛跳汰机排矸，50～1mm末煤由重介质旋流器主、再选，粗煤泥通过煤泥分选机分选，细煤泥采用加压过滤机与压滤机联合回收的工艺流程，全厂煤泥水系统实现了一级洗水闭路循环。
投产之初，由于矿井原煤中泥岩、页岩含量大，其遇水膨胀、破碎，加重了原煤的泥化，导致煤泥处理困难，加压过滤机回收效果不理想。随着井下开采煤层煤质的变化，入选原煤的粒度组成发生改变，进入系统的煤泥量增多，煤泥水处理系统负荷加重，加之煤炭市场需求瞬息万变，仅靠压滤机处理煤泥难以满足矿井生产需求，因此刘庄选煤厂对加压过滤机处理系统进行了一系列调试和改造。
1加压过滤机结构特征及工作原理
1.1结构特征及技术参数
(1)结构特征
加压过滤机由加压仓、盘式过滤机、仓内刮板输送机、卸料仓、返吹仓及相应控制系统组成【1】。其它辅机包括低压风机、高压风机、入料用渣浆泵(带变频器)、给料装置、过渡料斗、管道、气水分离器、入料池和阀门等。
(2)技术参数
过滤面积/m2 96
滤盘直径/m 3
滤盘数量/个 8
滤盘转速/(r·min-1) 0.4～1.5
槽体最大储液量/m3 13.5
1.2工作原理
加压过滤机是将过滤机置于一个封闭的加压仓中，加压仓内充入一定压力的压缩空气，过滤的悬浮液由入料泵给入过滤机的槽体中。每一片滤盘通过分配阀与通大气的气水分离器形成压差，这样，在加压仓内压力的作用下，槽体内液体通过浸入悬浮液中的过滤介质排出，而固体颗粒则被收集到过滤介质上形成滤饼。随着滤盘的旋转，滤饼经干燥脱水后进入卸料区，将滤饼卸入过滤机落料槽下方的刮板输送机中，刮板机头设有排料装置，排料装置处有储存仓，当滤饼达到一定量后，由排料装置间歇排出到机体外部。整个工作过程是在自动状态下进行的[2]。
2存在问题
选煤厂投入运行后，加压过滤机滤饼厚度在2mm左右，且黏度大不易脱落，一次排料时间在12min以上，造成加压过滤机处理量小，煤泥水分高达30%以上。同时，入料煤泥性质的不断恶化也是造成加压过滤机处理量小的主要原因。
刘庄选煤厂采用加压过滤机与压滤机联合回收浓缩机底流煤泥的工艺流程。其中，压滤机对细煤泥回收效果好，对+0.5mm含量过高的煤泥回收效率低，而加压过滤机正好相反，其适合处理粗煤泥【3-4】。当煤泥中-0.074mm质量分数超过35%时，加压过滤机回收效率大大降低，导致未回收煤泥积聚，造成选煤厂洗水浓度居高不下。同时选煤厂煤泥水处理药剂使用不合理也影响了煤泥回收效果。加压过滤机汽水分离器在运行过程中排气噪声大，有时甚至会排出黑水，严重影响矿区环境。
3解决措施
（1） 调整加压过滤机工作参数，提高煤泥回收率表1为不同工况下，加压过滤机工作情况。
表1不同工况下加压过滤机工作情况
|
工作压力/kPa |
主轴转速/（r·min-1） |
入料质量浓度/（g·L-1） |
排料周期/s |
煤泥水分/% |
煤泥灰分/% |
滤液质量浓度/（g·L-1） |
|
300 |
0.85 |
384 |
603 |
32.19 |
33.85 |
20 |
|
310 |
0.85 |
384 |
592 |
32.08 |
31.82 |
17 |
|
318 |
0.85 |
384 |
589 |
31.92 |
30.29 |
18 |
|
320 |
0.85 |
384 |
583 |
31.78 |
32.85 |
21 |
|
325 |
0.85 |
384 |
577 |
