Diaphragm fast-opening filter press in coal processing industry applications

矿井型无烟煤选煤厂原设计年处理能力为 240万t，采用跳汰一浮选联合生产工艺，原煤既 可分级部分入洗，也可全部混合入洗；基于加压过 滤机具备产品水分低(一般在15％～24％)、物料 松散易于同主洗精煤均匀掺配实现产品的均质稳定 等优点．

选煤厂的浮选精煤即采用加压 过滤机工艺脱水后掺配入主洗精煤；浮选尾煤通过 板框压滤机脱水回收。 选煤厂的filter press工艺经过多年的运 行，仍然存在一些问题需要解决，如操作系统复杂、投资高、运行与维护费用高等缺陷。，1台 96 m2加压过滤机需配套2台40 m3螺杆压缩机和 相应的刮板运输设备，正常运转功率747 kw，年 电耗高达420．29万kwh；据检修部门统计：2台加压过滤机维护成本约45万形a，配套5台 250 kw螺杆压缩机的维护成本高；同时加压过滤机控制系统复杂，零配件较多，故障排除 较为困难。

浮选精煤脱水新工艺的探索

为克服加压过滤机存在的缺陷，结合浮选精煤 脱水设备技术的不断进步，按照降本增效的原则， 陈四楼选煤厂对浮选精煤的脱水设备进行了系统的 分析研究，并结合典型快开隔膜压滤脱水工艺的实 践经验，为减少投资，降低生产成本，2013年安 装了3台(编号为337、338、339)KZG35Q／160 一U快开隔膜压滤机进行浮选精煤脱水，即将原 加压过滤机的入料(浮选精煤)直接作为快开隔膜 压滤机的入料。 陈四楼选煤厂快开隔膜压滤机的操作程序主要 包括3个部分，即1次入料、4次压榨(90 s／次)、 4次吹风(40 s／次)，其试验结果可以看出，按照以上操作方法进行浮选 精煤脱水后的全水分指标平均在25．5％左右，造 69 万方数据第1期 煤质技术 2015年1月 通过对陈四楼选厂2012～2013年加压过滤机 浮精全水分统计的对比，采用1次入 料、4次压榨(90 s／次)、4次吹风(40 s／次)的 操作方法，不能有效保证浮选精煤全水分的掺配要 求，但3台隔膜快开压滤机的处理能力可以满足陈 选煤厂54∥h的浮精生产量，因此，就如何 将快开隔膜压滤机的浮精全水分降低到20．0％以 下，以满足末精煤水分指标9．0％以下的要求，是 能否证明快开隔膜压滤机代替耗资较高的加压过滤 机的关键。

设备结构分析

(1)Quick-opening diaphragm filter presses的入料方式为两侧入料， 在一次循环完毕卸包时，发现中心入料孔内存在积 料，卸包时一起混合进入滤饼，影响浮选精煤水 分。

(2)快开隔膜压滤机的滤板尺寸是1 500 mm×2 000 mm×85 mm，采用复合滤布进行脱 水，在试验工作中发现，复合滤布易粘煤，每循环 7包左右，如果不清理，存在滤板压不紧，易呲包 影响环境污染和浮选精煤水分的问题。

(3)靠近头板的滤板距离风管近，而中部滤板 则相对较远，吹风过程中风压逐渐递减，中部的滤 板因为风压不足而造成浮选精煤水分无法有效排 除。

操作方法分析

(1)一次入料只能在滤饼中间形成一层粗颗粒 的透水层，总滤饼厚度为40 mm，透水性较差， 造成浮选精煤水分偏高。

(2)入料粒度不均匀，浮选精煤进入精煤池 后，粗颗粒易沉降，造成每包的水分偏差较大，浮 选精煤水分不仅不合格也不稳定。

(3)压榨和吹风不能同时进行，滤饼松散度较 差，造成压榨时间达到一定程度(90 s)时，延长 压榨时间对水分的影响较小。 70 2．3粒度组成分析 陈四楼选煤厂浮选精煤粒度组成(表3)与同 时使用快开隔膜压滤机对浮选精煤脱水的精创公司的浮选精煤粒度组成对比分析，选 煤厂浮选精煤中大于O．25 mm产率12．38％较精 创公司的61．28％明显偏少，选煤厂的浮选 精煤粒度组成偏细，不利于快开隔膜压滤机的脱水。 浮选精煤粒度组成 。

设备结构改造

(1)快开隔膜压滤机的入料方式改为单侧入 料，解决卸包时中心入料孔内的积料问题，降低积 料对浮精水分的影响。

(2)将复合滤布改为强度大、不易阻塞、不易 变形、孔径均匀等优点的单丝滤布，而且易清洗与 再生。每24 h(或利用停机时间)对滤布进行冲 刷、清洗一次，保证滤布孔隙不被堵塞，及时检查 更换、修补破损滤布，确保完好与循环利用，降低 成本。 (3)通过减小两端滤板排水孔，降低高压风损 耗，从而保障中部滤饼水分不会因风压衰减而偏 高。

操作方法变更

(1)将1次入料改为2次入料，即入料300 s 后改为压榨20 s，再持续入料结束，在滤饼内形成 2层粗颗粒的透水层，降低其精煤水分。

(2)在精矿池内加设高压风管进行吹风搅拌， 保证浮选精煤粒度的充分搅拌，使其粒度保持均匀 性。

(3)对快开隔膜压滤机的操作程序进行改造， 使其压榨和吹风可以同时进行，保证滤饼的松散 度，增加其透水透气性。

粒度组成调整

将粗颗粒较多的跳汰精煤的离心液掺配入浮选 精煤，以提高浮选精煤中大于0．5 mm粒度的含 量。离心液的粒度组成见表5。 将粗煤泥分选机的精矿掺配入浮选精煤，以提 高浮选精煤中0．25 mm～0．5 mm粒度的含量。粗 煤泥分选机的精煤粒度组成见表6。 通过掺配跳汰精煤的离心液和粗煤泥分选机的 精煤后，浮选精煤粒度组成见表7，其大于0．25 产率达到45．33％。

改造效果

经过对浮选精煤的粒度组成的改变、设备结构 的改造以及操作方式的变化(入料300 s后改为压 榨20 s，再持续入料结束，4次压榨、4次吹风， 压榨和吹风时间分别为90 s／次和40 s／次。其最终 的浮精水分，浮精全水分可降至20．1％和 18．5％，完全可以满足浮选精煤水分指标的 要求。  调整后337、339快开隔膜压滤机浮精全水分(M。)统计表 ％ 包数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 平均改造后Fine Coal Filter Press脱水较加压过滤机节能主要体现在：

(1)精煤压滤机处理量大，每台处理能力 36∥h：

(2)快开压滤机总装机功率小，且精煤压滤机 在脱水过程中80％的时间采用给料泵本身的压力脱水，最后压榨脱水仅需20％时间，供风为间断 性，螺杆压缩机不需要长时间满负荷运行；

(3)在大功率循环泵和给料泵’：加设对应型号 ABB系列变频器，可通过降低泵I均运行电流，实 现节能。

结 语

以上简要概述了陈四楼选煤厂浮选精煤的脱水 工艺，介绍了选煤厂成功采用快开隔膜压滤 机代替加压过滤机进行浮选精煤的脱水技术实践。 经过连续一年多的试验探索，陈四楼选煤厂采用快 开隔膜压滤替代加压过滤机，在实现节能降耗的目 标上取得了一定的进展，可以通过调整粒度组成、 设备构造以及操作方法的变更，实现浮选精煤水分 指标的合格稳定，不仅降低了设备投资与运行成 本，而且简化了操作难度。

随着市场供应宽松，煤炭价格大幅下降， 而用工与材料成本不断提升，煤炭企业利润空间将 不断被压缩，如何增收节支、节能降耗是每个企业 必须面对的课题，陈四楼选煤厂在浮选精煤脱水方 面的有益探索对选煤厂如何实现节能降耗具有一定 的借鉴价值。

建议精煤压滤机没备制造厂家结合选煤厂 煤质特点开展必要的试验。选择合适的入料粒度和 入料压力等操作和设备参数，并结合现场使用经验 对设备进行必要改进，以便更好地满足生产企业需要。