引言

唐山礦業(yè)分公司選煤廠是一座礦井型選煤 F,年設(shè)計處理能力300萬噸。 2005年進(jìn)行了重介質(zhì)分選工藝改造，采用三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器主 選，煤泥重介選、浮選聯(lián)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(tǒng)采用 2臺GPJ-72型加壓過濾機(jī)和2臺PG-116型圓盤式真空過濾機(jī)。隨著礦井原煤煤質(zhì)下降及市場 形勢的變化，生產(chǎn)能力不足的矛盾日益突出，加上圓盤式真空過濾機(jī)不斷老化，其產(chǎn)品水分高達(dá) 26%左右，嚴(yán)重制約了選煤生產(chǎn)。為此，選煤廠引進(jìn)了1臺 KZG600/2000 – U/XBK型快開式隔膜壓濾機(jī)代替2臺圓盤式真空過濾機(jī), 以解決浮選精煤脫水系統(tǒng)存在的問題。

脫水系統(tǒng)存在的問題

唐山礦業(yè)分公司選煤廠浮選精煤脫水系統(tǒng)主 要存在以下問題：

• 加壓過濾機(jī)和真空過濾機(jī)對入料粒度的 適應(yīng)性差，當(dāng)細(xì)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(tǒng)的平衡，就 必須減少原煤入洗量，從而嚴(yán)重影響選煤廠的產(chǎn) 量和經(jīng)濟(jì)效益。
• 加壓過濾機(jī)和真空過濾機(jī)的濾布破損率高，濾液濃度高達(dá)90g/L以上，大量濾液返回 浮選機(jī)再次分選，增加了浮選機(jī)的工作負(fù)荷，對分選效果造成重大影響。
• 真空過濾機(jī)及其附屬設(shè)備耗電量大，1 臺功率為4kW的PG-116型圓盤式真空過濾機(jī) 需要配備1臺功率為185kW的真空泵和1臺功 率為40kW的壓風(fēng)機(jī)，總功率達(dá)到229 kW。
• 真空過濾機(jī)設(shè)備老化，產(chǎn)品水分高。

KZG600/2000 – U/X型快開式隔膜壓濾機(jī) 的結(jié)構(gòu)與工作原理

KZG600/2000 – U/XBK型快開式隔膜壓濾機(jī)是集機(jī)、電、液于一體的分離機(jī)械設(shè)備，由機(jī) 架、過濾機(jī)構(gòu)、液壓機(jī)構(gòu)、卸料機(jī)構(gòu)和電器控制 機(jī)構(gòu)五大部分組成，快開式隔膜壓濾機(jī)工作中，物料在進(jìn)料泵的 推動下，經(jīng)止推板的進(jìn)料口不斷進(jìn)入各濾室內(nèi)， 濾漿借助進(jìn)料泵產(chǎn)生的壓力實(shí)現(xiàn)固液分離，由于濾布的作用，固體留在濾室內(nèi)形成濾餅，濾液由 排液閥排除。過濾期結(jié)束后即停止入料，濾餅的 進(jìn)一步脫水是采用壓縮空氣充填隔膜，由隔膜變 形產(chǎn)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(xì)水則通過強(qiáng)氣流進(jìn)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(shè)計采用圓環(huán)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(shí)現(xiàn)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(shè)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(jié)約了材料消 耗，又提高了生產(chǎn)效率。

壓濾機(jī)的應(yīng)用效果

唐山礦業(yè)公司選煤廠完成浮選精煤脫水系統(tǒng)改造，快開式隔膜壓濾機(jī)與加壓 過濾機(jī)配合作業(yè)。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(jī)脫水，溢流粒度相對較細(xì)，采用快開式隔膜壓 濾機(jī)脫水，應(yīng)用效果良好。

• 快開式隔膜壓濾機(jī)相對真空過濾機(jī)耗電 量低，1臺快開式隔膜壓濾機(jī)功率為 1 kW, 若按兩臺過濾機(jī)總功率為458 kW,每天生產(chǎn)18 h,年生產(chǎn)330 d計算，每年可節(jié)約用電：(458 -83. 1) x 18 x 330 = 222. 6906(萬 kW ? h)。
• 唐山礦業(yè)公司選煤廠浮選精煤細(xì)粒級含 量高，通過3次對浮選精煤進(jìn)行篩分試驗(yàn)分析 (見表1),可看出粒度小于120網(wǎng)目煤泥達(dá)到 78%以上。加壓過濾機(jī)和真空過濾機(jī)受細(xì)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(jī)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(chǎn)的穩(wěn)定性。
• 快開式隔膜壓濾機(jī)通過隔膜壓榨進(jìn)一步脫水，有效降低了濾餅水分。分別對圓盤式真空過濾機(jī)和KZG300/1600 – U/XBK型快開式隔膜 壓濾機(jī)過濾產(chǎn)品進(jìn)行5次取制樣化驗(yàn)分析，結(jié)果看出，快開式隔膜壓濾機(jī)產(chǎn) 品較真空過濾機(jī)產(chǎn)品水分降低了10百分點(diǎn)以上， 不但保證了產(chǎn)品質(zhì)量，滿足了用戶要求，而且節(jié) 約了運(yùn)輸成本。
• 快開式隔膜壓濾機(jī)和加壓過濾機(jī)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(tǒng)的細(xì)泥積聚 現(xiàn)象，不但降低了浮選機(jī)的工作負(fù)荷，而且改變 了浮選入料的粒度組成，減少了細(xì)泥含量，改善 了浮選機(jī)的分選效果。

生產(chǎn)中應(yīng)該注意的問題

快開式隔膜壓濾機(jī)卸料快，工作效率高，造 成了生產(chǎn)的間斷性和集中性。由于浮選精煤和重 介質(zhì)精煤質(zhì)量不同，浮選精煤產(chǎn)品在運(yùn)輸和裝倉 過程中不能與重介質(zhì)精煤產(chǎn)品進(jìn)行有效混摻，致 使綜合精煤的均質(zhì)性下降，可通過完善工藝緩解 這一問題，提高精煤產(chǎn)品的均質(zhì)性。

• 選煤廠針對快開式隔膜壓濾機(jī)能夠有效 脫水分離細(xì)粒級煤泥的特點(diǎn)，浮選精煤通過儲料 桶分級后，較細(xì)粒級的溢流由快開式隔膜壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，較粗粒級的底流由加壓過濾機(jī)進(jìn)行脫 水。加壓過濾機(jī)采用圓盤給料機(jī)卸料，速度相對 較慢，物料能夠較好的與重介質(zhì)精煤均勻混摻。 加壓過濾機(jī)和快開式隔膜壓濾機(jī)配合使用，一定 程度上緩解了綜合精煤均質(zhì)性差的問題。也可采 用沉降過濾離心機(jī)與快開式隔膜壓濾機(jī)配合使 用，利用沉降過濾離心機(jī)連續(xù)作業(yè)的特點(diǎn)先分離 較粗顆粒物料，再由快開式隔膜壓濾機(jī)對沉降過 濾離心機(jī)的離心液和過濾液進(jìn)行脫水分離，以緩 解綜合精煤均質(zhì)性差的問題。
• 在快開式隔膜壓濾機(jī)產(chǎn)品運(yùn)輸過程中設(shè) 置緩沖倉，再由給料機(jī)均勻摻入到重介質(zhì)精煤， 可有效的保證綜合精煤產(chǎn)品的均質(zhì)性。 過導(dǎo)向漏斗分配到1號、2號<P45m濃縮機(jī)。1號濃縮機(jī)底流進(jìn)入壓濾系統(tǒng)，由3臺500m2/臺 K2G500/2000-U快開隔膜壓濾機(jī)處理，回收 的煤泥運(yùn)往儲煤場，濾液返回到2號濃縮機(jī)。2號濃縮機(jī)底流進(jìn)入沉降離心機(jī)系統(tǒng)，由2臺 LWZ1400 X 2000A型臥式沉降離心機(jī)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(jī)，1號、2號濃縮機(jī)溢流用作循環(huán)水。近年來，隨著井下原煤開采深度增加，煤層 中夾雜泥質(zhì)頁巖現(xiàn)象較為突出。泥質(zhì)頁巖遇水泥 化，原煤中高灰細(xì)泥明顯增多，煤泥水沉降速度 變慢，導(dǎo)致濃縮機(jī)底流濃度不足300g/L,壓濾 周期延長，處理量大大降低。

• 快開式隔膜壓濾機(jī)產(chǎn)品采用低速膠帶輸 送機(jī)或錨鏈進(jìn)行運(yùn)輸，延長與重介質(zhì)精煤混摻的 時間，也可在一定程度上緩解綜合精煤均質(zhì)性差 的問題。

結(jié)束語

浮選精煤脫水系統(tǒng)改造后提高了處理能力， 滿足了原煤全部入選的要求，改善了浮選機(jī)的分 選效果，保證了產(chǎn)品煤的質(zhì)量。快開式隔膜壓濾 機(jī)自動化程度高，具有自動控制進(jìn)料、壓榨、反 吹、卸料等功能。結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，實(shí)現(xiàn)了振動快 速卸料，提高了工作效率。因此，快開式隔膜壓 濾機(jī)在浮選精煤脫水作業(yè)中可廣泛推廣應(yīng)用。