加压过滤机处理浮选尾煤的应用效果与效益分析
范各庄矿业公司选煤厂是我国第一座从前联邦德国引进成套设备的选煤厂，1984年5月12日正式投产，总投资17832万元，年处理量400万t(小时入洗量960t)，成为当时全国最大、自动化程度最高的一座大型现代化选煤厂。
原浮选尾煤处理系统是采用S4-1型沉降离心机脱水，因系统处理能力不足，事故率高，且产品水分过高(37%左右)。不得不将大量煤泥水排至厂外煤泥沉淀池进行自然沉淀，有时黑水外溢造成污染农田或大量煤泥损失。同时尾煤、末中煤发热量偏高，产品结构不合理，造成经济效益低下。虽经部分改造，采用煤泥沉淀池-压滤机联合工艺，仍不能真正实现“煤泥厂内回收、洗水闭路循环”的目的。
目前国内外采取浮选尾煤处理工艺大致有四类处理工艺，即压滤机处理工艺；沉降过滤离心机-压滤机联合工艺；煤泥离心机-压滤机联合工艺；加压过滤机处理工艺。压滤机是传统处理浮选尾煤工艺，适应性强，但单台处理能力小，产品水分较高，滤饼呈块状，无法掺入到洗末煤中。沉降过滤离心机-压滤机和煤泥离心机-压滤机的联合工艺，都存在产品水分高、系统复杂、浮选尾煤无法掺入到洗末煤中的缺点。
1浮选尾煤处理系统方案选择
综合分析我厂浮选尾煤有如下优势:粒度较粗(-200网目含量在30%以下)，矸石不易泥化，且煤质较硬(为肥煤)。经过前期的工艺技术研究和实验，我们认为加压过滤机是浮选精煤、原生煤泥脱水和对固体物料回收的有效方法，自动化程度高，处理能力大，系统简单，产品水分低(低于20%)，物料呈散状，利于掺入末煤中，这样依据掺入量的多少，可形成不同的产品，实现产品结构的调整。因此，在浮选尾煤处理系统技术改造中，我们确定采取加压过滤机处理浮选尾煤工艺。
2浮选尾煤处理系统工艺技术改造
根据集团公司建设一流煤炭洗选加工基地的总体规划，公司选煤厂浮选尾煤处理系统的工艺改造，于2003年4月4日完成了进口设备的招标工作，总投资1900万元人民币，安装1台奥地利安德里兹公司HBF-S120/10加压过滤机。当年5月27日破土动工，经过对系统调试，加压过滤机处理浮选尾煤系统于2005年5月份调试并投入生产。
3加压过滤机的运行效果
3.1处理能力
公司选煤厂浮选系统，由于近年来煤质变差，为极难选，浮选尾煤灰分较高，达45%左右，浮选尾煤量约75～100t/h。通过试运行，加压过滤机处理浮选尾煤，处理量达到30～45t/h。
3.2产品水分
加压过滤机处理浮选尾煤，产品水分17%以下，最低达到14%；
3.3产品走向
经浓缩机浓缩后的浮选尾煤，应用加压过滤机脱水后，掺入到原系统的末中煤；设置了尾煤脱水产品运输专线，也可以单独作为一个产品储运销售。
3.4效益分析
(1)按末中煤300元/t，尾煤160元/t，考虑运行成本，净利润100元/t，小时处理能力35t，年运行时间346天，每天工作8h，年运行时间为346*8=2768h，则投入一年增加纯利润为:
Y=100元/t*35t/h*2768h=9688000(元)=968.8(万元)
(2)同时减轻煤泥沉淀池压力，减少污水排放，利于环境保护。
(3)加压过滤机滤液返回到中尾煤浓缩机，实现洗水闭路循环，节约生产清水约70m3/h，投入一年内约节约清水200000m3。
3.5存在问题
(1)入料量不易控制，入料量大时，时常有跑溢流现象，上料管路易堵。
(2)入料浓度不易控制，入料浓度大时容易造成压车，处理时间长，每次大约需2h。
(3)入料浓度小时，加压过滤机的滤饼过薄，处理量小，反吹风效果差，滤饼水分偏高。
(4)计算机全自动化控制操作及报警画面全英文或德文，对操作员工及维修技术人员素质要求高。
4采用的工艺流程、技术路线和技术水平
4.1工艺流程(见图1)
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4.2技术路线
(1)确定加压过滤机处理浮选尾煤的产品水分。
(2)确定加压过滤机处理浮选尾煤的处理量。
(3)确定加压过滤机处理浮选尾煤的工作风压及最佳工况点。
(4)确定最终末中煤产品质量是否达到用户要求。
4.3加压过滤机处理浮选尾煤的技术数据
脱水产品水分Mt%Mt=13.6%～16.7%
脱水产品产量QtQ=29.5～47.5t
最佳工况点工作风压PMPaP=0.35～0.50MPa
最终末中煤产品质量Qtkcal/kgQt=4000～4400kcal/kg
以上技术数据说明浮选尾矿脱水后掺入末中煤，最终末中煤产品质量符合用户要求。
4.4达到的技术水平
通过应用加压过滤机处理浮选尾煤的实践证明，产品水分达到7%以下，实现了产品掺入末中煤。根据工业性实验结果，确定加压过滤机处理浮选尾煤的效果良好。技术水平达到国际领先。
5投资风险分析
5.1投资回收周期
系统投资1900万元，如果按现在设备一年的运行情况，投资回收周期为1900/968.8=1.96年。
5.2预期效益
(1)由于末中煤产率的提高，每年可以多产末中煤Q=35t/h*2768h=9.69万t。
(2)年增加纯销售收入S=(300元/t-160元/t)*9.69万t=1356万元。
(3)年增加纯利润Y=968.8(万元)。
(4)减少污水排放，利于环境保护。
(5)实现洗水闭路循环，年节约清水约20万m3。
5.3风险评价
经系统的实践检验，经济效益显著，但仍然存在工艺复杂技术要求高影响开机率的系列问题。首先抓好进口配件的供应，合理储备；另外加强培训提高员工的技术素质。通过科学的手段提高开机率，那么投资风险很小，几乎为零。
6推广应用前景
浮选尾煤的回收、脱水，在国际选煤界仍处于不断研究创新阶段，范各庄矿业公司选煤厂的煤质属于难选或极难选煤，是典型的难选煤选煤厂。由于其处理能力大，设备先进，研究应用加压过滤机处理浮选尾煤，达到国际先进的技术水平，在全国乃至国际上都具有代表性和示范效应，具有广泛的推广应用前景。
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