水煤浆制浆工艺

水煤浆制浆工艺

一、制浆工艺的主要环节及功能

水煤浆制备工艺通常包括选煤（脱灰、脱硫）、破碎、磨矿、加入添加剂、捏混、搅拌

剪切，以及为剔除最终产品中的超粒与杂物的滤浆等环节。制备工艺取决于原料煤的性质与用户对水煤浆质量的要求。

1、选煤

当原料煤的质量满足不了用户对水煤浆灰分、硫分与热值的要求时，制浆工艺中应没有

选煤环节。除设备超低灰（灰分小于1%）精细水煤浆外，制浆用煤的洗选采用常规的选煤方法。大多数情况下选煤应设在磨矿前，只有当煤种矿物质嵌布很细，需经磨细方可解离杂质选出合格制浆用煤时，才考虑采用磨矿后再选煤的工艺。

2、破碎与磨矿

在制浆工艺中，破碎与磨矿是为了将煤炭磨碎至水煤浆产品所要求的细度，并使粒度分

布具有效高的堆积效率，它是制浆厂中能耗最高的环节。为了减少磨矿功耗，除特殊情况外（如利用粉煤或煤泥制浆），磨矿前必须先经破碎。磨矿可用干法，亦可用湿法。磨矿回路可以是一段磨矿，也可以是由多台磨机构成的多段磨矿。原则上各种类型的磨机，例如雷蒙磨、中速磨、风扇磨、球磨、棒磨、振动磨与搅拌磨都可以用于制浆，应视具体情况通过技术经济比较后确定。

3、捏混与搅拌

捏混只是在干磨与中浓度湿磨工艺中才采用。它的作用是使干磨所产煤粉或中浓度产品

经过滤机脱水所得滤饼能与水和分散剂均匀混合，并初步形成有一定流动性的制浆，便于在下一步搅拌工序中进一步混匀。这种物料如不先经捏混，直接进入搅拌机是无法把浆体混匀的。

搅拌在制浆长中有多种途径，它不仅是为了使煤浆混匀，还具有在搅拌过程中使煤浆经受强力剪切，加强添加剂与煤粒表面间作用，改善浆体流变性能的功能。在制浆工艺的不同环节，搅拌所起的作用也不完全相同。所以，虽然同样都称之为搅拌，但不同环节上使用的搅拌设备应选择不同的结构和运行参数。

4、滤浆

制浆过程中会产生一部分超粒和混入某些杂物，它将给储运和燃烧带来困难，所以产品在浆入储罐前应有杂物剔除环节，一般用可连续工作的筛网（条）滤浆器。适用于高浓度水煤浆的滤浆器目前还没有通用产品。八一制浆厂、浙江大学热能工程系及中国矿业大学都曾先后研制相应的在线滤浆器。此外，近来煤炭科学院唐山分院选煤研究所为选煤厂研制的高频煤泥筛，可供选用。

为了保证产品质量稳定，制浆过程中还应有煤量、水量、各种添加剂量、煤浆流量、料位与液位的在线检测装置及煤量、水量与添加剂加入量的定量加入与闭路控制系统。

二、干法制浆工艺

典型的干法制浆工艺如图5-1所示。原煤破碎后进行干燥，因为干磨要求入料水分不大于5%，干磨的能耗比湿磨高。干磨后进行捏混，捏混的作用是使煤粉与水和分散剂混合均匀，并初步形成有一定流动性的浆体，以便在下一步搅拌工序中进一步混匀，然后加入稳定剂搅拌混匀、剪切，使浆体进一步熟化。最后滤浆去除杂质，得到产品。干法制浆工艺存在许多缺点，主要缺点如下。

①常规干法磨煤，如果在磨机前或磨机中没有热力干燥措施，要求入料的水分不大于

制浆厂上很难满足。特别是当原煤需要洗选后制浆时，由于煤炭的选煤大多用湿法，采用湿法磨矿更为方便。

②干法磨矿的能耗比湿法的高。在产品细度相同的条件下，干法球磨机的能耗大约比湿法球磨机高30%，而且干法磨矿的安全与环境条件不及湿法磨矿。

图5-1 干法制浆工艺

③在一般情况下，干法磨矿制浆的效果不及湿法，这是因为，根据干法磨煤粉的粒度

分布资料，其堆积效率远不及湿磨产品高。而且干法磨煤时新生表面积很快被氧化，从而降低了它的成浆性。

可能正是基于上述原因，除了在水煤浆发展初期偶有使用干法制浆工艺外，后来在国内外的工业制浆长中不再采用该法。