選煤廠煤泥水的處理一贏都是制約選煤廠發(fā)展、甚至影響正常生產(chǎn)的重要問(wèn)題，如果將其直接排放會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，而且浪費(fèi)煤炭資源。若能對(duì)其進(jìn)行有效回收利用，選煤廠將會(huì)獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)機(jī)械方法脫水后的煤泥中水分仍然很高。如經(jīng)末煤離心機(jī)脫水后的產(chǎn)品，水分在8%左右，而經(jīng)加壓過(guò)濾機(jī)脫水后的煤泥，水分在18%以上，經(jīng)板框式壓濾機(jī)脫水后的產(chǎn)品水分多數(shù)在28%左右。近幾年我國(guó)對(duì)環(huán)保要求越來(lái)越高，煤炭資源也越來(lái)越緊張，為了減少環(huán)境污染和實(shí)現(xiàn)資源的充分利用，同時(shí)也為了滿足下列要求，選煤廠常用熱力干燥技術(shù)來(lái)處理浮選尾礦。
(1)運(yùn)輸要求：在廠內(nèi)運(yùn)輸中，若產(chǎn)品水分高，易堵塞溜槽，使膠帶運(yùn)輸機(jī)打滑，影響正常生產(chǎn)；在廠外運(yùn)輸中，水分高不僅會(huì)增加運(yùn)量和費(fèi)用，而且在寒冷季節(jié)還會(huì)造成凍車現(xiàn)象。
(2)加工要求：水分過(guò)高會(huì)降低煤的可磨性，使煤粉質(zhì)量變差，影響其分離、分類和氣流輸送，難以控制煤粉與其他產(chǎn)品的摻混，并且會(huì)影響篩分作業(yè)、風(fēng)力分級(jí)和靜電除塵的效率。
(3)不同用途的工藝條件要求：降低尾煤中的水分，可以滿足壓塊、煉焦、制備煤氣、低溫滲碳、液態(tài)燃料合成以及現(xiàn)代蒸汽鍋爐燃燒等對(duì)煤泥水分的要求。
盤江煤電集團(tuán)公司盤北選煤廠采用跳汰粗選、重介精選、煤泥浮選、尾礦壓濾的聯(lián)合工藝流程。以前，浮選后的煤泥，精煤采用過(guò)濾機(jī)回收，尾礦經(jīng)壓濾后，濾餅直接進(jìn)入矸石系統(tǒng)丟棄。進(jìn)入矸石系統(tǒng)的煤泥，嚴(yán)重影響廠排矸線的正常運(yùn)行，進(jìn)而影響全廠的生產(chǎn)；若將其直接摻入混煤，銷售又十分困難；若單獨(dú)存放，又會(huì)造成二次污染。所以，本廠決定將尾煤濾餅進(jìn)行干燥同收，干燥后的水分控制在12%～15%，可以直接摻入混煤銷售，很好地解決了尾煤的出路。
1、滾筒式干燥
烘干機(jī)結(jié)構(gòu)特征
目前選煤廠產(chǎn)品的用戶豐要是焦化廠和火電廠，一般產(chǎn)品煤水分能滿足焦化廠的要求，但火力發(fā)電廠對(duì)水分要求較嚴(yán)。通常造成電煤產(chǎn)品水分高的原因主要是浮選尾煤。為了降低電煤的水分，滿足用戶需要，多數(shù)選煤廠采用滾筒式干燥烘干機(jī)。圖1是典型的滾筒式干燥烘干機(jī)示意圖。
這種干燥烘干機(jī)為鋼制簡(jiǎn)體、耐火材料襯里，通過(guò)裝在簡(jiǎn)體上的滾田支撐在滾輪上。簡(jiǎn)體通常用傳動(dòng)裝置帶動(dòng)回轉(zhuǎn)，其軸線與水平面成2。～50傾角。目前有的干燥烘干機(jī)簡(jiǎn)體內(nèi)沒(méi)有襯里，由于高溫的作用易造成簡(jiǎn)體變形。筒體內(nèi)最好襯以微晶鑄石，既有利于保護(hù)茼體，又有利于干燥物料。簡(jiǎn)體內(nèi)壁裝有抄板，當(dāng)簡(jiǎn)體回轉(zhuǎn)時(shí)，這些抄板將煤料抄起，并逐漸灑向筒內(nèi)沿軸向流動(dòng)的熱氣流中。
選煤廠多采用a型抄板，主要是為了處理易粘壁的大團(tuán)塊浮選尾煤。根據(jù)處理量的不同，選擇的干燥設(shè)備也不同。表1列出了常見干燥設(shè)備的技術(shù)參數(shù)。干燥時(shí)間一般為15～40min，干燥筒人口熱空氣溫度控制在600～800℃。
2、運(yùn)行情況
貴州盤江煤電（集團(tuán)）公司盤北選煤廠采用的干燥設(shè)備為中2.8m×18m滾筒式干燥烘干機(jī)，其體積干燥速率為：RV=W/Vb=153.61kg/(h.m3)，W為蒸發(fā)掉的水分，Vb為干燥簡(jiǎn)體積。
煤泥干燥工藝流程示意圖見圖3。該設(shè)備的使用為盤北選煤廠帶來(lái)r很大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了以下問(wèn)題：(1)干燥筒入口溫度上不去，甚至達(dá)不到下限溫度600℃；(2)燃燒爐的給煤閘板易燒壞，燃料煤倉(cāng)經(jīng)常起火；(3)爐前吊墻磚被燒壞；(4)燃燒爐跑火嚴(yán)重；(5)干燥簡(jiǎn)單一速度運(yùn)行；(6)易堵塞封閉排料刮板；(7)水膜除塵器除塵效率不高，箱體使用壽命短；(8)導(dǎo)向板易損壞，使用壽命不到3個(gè)月。
針對(duì)上述問(wèn)題作了如下分析和改進(jìn)：
(i)干燥爐易燒壞的原因及改進(jìn)：因?yàn)楦稍锵到y(tǒng)是在負(fù)壓下工作，由二爐體溫度變化大（波動(dòng)范圍在50℃左右），經(jīng)常處于熱脹冷縮狀態(tài)，使墻體易開裂乙部分冷空氣通過(guò)縫隙進(jìn)入爐內(nèi)，中和熱空氣，平衡負(fù)壓，從而導(dǎo)致干燥筒的煙氣溫度降低、燃料倉(cāng)著火、吊墻燒壞而跑火。經(jīng)分析，這是由于耐火材料的選擇不符合要求。不同種類的耐火材料要用不同的耐火泥，如普通粘土磚用上質(zhì)膠泥，高鋁磚要用高鋁質(zhì)耐火泥，硅磚要用高硅質(zhì)耐火泥等。因?yàn)橥|(zhì)材料在高溫狀態(tài)下易產(chǎn)生“低溫共熔”。在材質(zhì)選取上要求耐火材料的荷重軟化溫度（高溫荷重變形溫度）大于爐體最高溫度150℃，若荷重軟化溫度接近爐體的使用溫度，耐火材料將軟化變形，其結(jié)果不言而喻。同質(zhì)材料耐火膠泥（不論是水硬性還是氣硬性）的粘結(jié)劑在低于荷重軟化溫度下使用，不可能達(dá)到液相、燒成陶瓷體，因?yàn)樗鼈儗儆谖锢斫Y(jié)合，其粘結(jié)性一旦破壞，粘結(jié)強(qiáng)度就大幅度降低，甚至沒(méi)有粘結(jié)力。盤北選煤廠在窯爐耐火磚與保溫層之間澆注了一層厚50～70mm的蜜蜂澆注料，利用燃燒爐體的工作溫度（爐體溫度可達(dá)800～1000℃）進(jìn)行低溫熔相耐磨陶瓷的燒結(jié)，解決了這一問(wèn)題。
(2)由于干燥筒運(yùn)行速度不能改變，當(dāng)物料沒(méi)有達(dá)到要求的水分時(shí)，就停機(jī)等待干燥；當(dāng)物料的水分已超過(guò)要求時(shí)，又不能“加速”排料，不能運(yùn)用自如地操作。為了改變這一被動(dòng)局面，盤北選煤廠在圓筒干燥烘干機(jī)的傳動(dòng)電機(jī)上增加了變頻調(diào)速器，使干燥筒的速度可以調(diào)節(jié)。
(3)封閉式排料刮板易堵塞，是由于產(chǎn)品的水分較高。干燥后產(chǎn)品煤的水分一般在12.00% -15.00%，這時(shí)產(chǎn)品形成了20mm大小的顆粒，既有利于運(yùn)輸，又能滿足用戶要求。將封閉式刮板改為螺旋給料機(jī)，既達(dá)到了密封要求，又解決r堵塞刮板的問(wèn)題。
(4)水膜除塵器效率低，經(jīng)常造成冒黑煙、下黑雨，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)和廠區(qū)都形成較大的危害。解決的辦法是在水膜除塵器后增設(shè)氣水分離器，并采用耐酸不銹鋼制作箱體，大大提高了使用壽命。
(5)采用耐熱不銹鋼制作導(dǎo)向板，使用壽命在l年以上，大大增加了干燥系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間。
在實(shí)際使用過(guò)程中，取消了給料溜槽，減少氣流進(jìn)入干燥烘干機(jī)的阻力，使物料直接落在導(dǎo)向板上與高溫氣流接觸，充分進(jìn)行熱交換，從而提高了熱交換率。干燥烘干機(jī)中部增設(shè)活動(dòng)翼板——破碎裝置，物料在干燥過(guò)程中被進(jìn)一步粉碎，從而擴(kuò)大蒸發(fā)面積，提高蒸發(fā)水量。
3、煤泥干燥后的經(jīng)濟(jì)效益
干燥烘干機(jī)單獨(dú)干燥煤泥時(shí)，實(shí)際處理量約30t/h，蒸發(fā)水量6,13t/h；干燥前煤泥濾餅產(chǎn)率按照6,10%計(jì)算，水分在30%左右，干燥后的產(chǎn)品水分在12.00%—15.00%。本廠目前實(shí)際原煤處理量在2.0Mt/a，即每年可回收利用煤泥12 .20萬(wàn)t，全部摻人混煤銷售（混煤?jiǎn)蝺r(jià)110元/t），可增加經(jīng)濟(jì)收入1342萬(wàn)元，扣除增設(shè)干燥車間的全部成本（投資450萬(wàn)元，年運(yùn)行及人工費(fèi)用220萬(wàn)元，燃料煤費(fèi)用200萬(wàn)元，折舊費(fèi)80萬(wàn)元，增值稅174萬(wàn)元），每年凈收入可達(dá)668萬(wàn)元，即8個(gè)月就可以收回全部投資。
4、結(jié)論
滾筒式干燥烘干機(jī)處理量大、投資少、操作簡(jiǎn)便，對(duì)煤汜的降水幅度大，干燥后的浮選尾煤適用范圍寬，熱效率高，解決了選煤廠煤泥長(zhǎng)期存放所帶來(lái)的環(huán)境污染和煤泥回收后無(wú)法處置的難題，增加了煤炭產(chǎn)品綜合利用的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)，適應(yīng)了煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。
