降低介質消耗的探討

蔚麗萍

(西山煤電集團公司官地礦選煤廠)

煤炭是中國重要的基礎能源和原料,在國民經濟中具有重要的戰略地位。在一次能源結構中,煤炭將長期是我國的主要能源。但是大量開采和消費煤炭,引起的氣候變化和環境污染對國民經濟和人民身體健康造成了嚴重影響,引起了政府的高度重視,國家將推進潔凈煤技術產業化的發展,大力發展煤炭洗選加工,以便節能降耗,減少污染和提高效益。

1 選煤廠存在的問題

隨著重介質選煤設備的成熟、重介質選煤工藝的簡化及自動化控制系統的完善,重介質選煤技術的應用正在逐步擴大,但重介質選煤工藝存在著工藝管理難度大,設備磨損嚴重,介質消耗大等缺點。而介質消耗又是重介質選煤的一項重要經濟指標,它不僅關系到生產系統的穩定,而且影響全廠的經濟效益。為解決介質消耗大的問題,各個選煤廠在生產實踐中不斷摸索,在降低介耗方面取得了寶貴經驗。

2 介質消耗原因分析

介質損失包括技術損失和管理損失。重介選煤過程中,入洗1 t原煤的磁鐵礦粉技術損失宜控制在：塊煤系統0.2～0.3 kg,末煤系統0.5～1 kg。目前,有些選煤廠每噸入料煤介耗高達數千克,主要原因是工作介質的固體濃度越高越難脫介,應盡可能的分流凈化工作介質,降低工作介質的固體濃度;介質粒度較粗時,濃縮作用增強,底流產品脫介困難;工作介質密度變化幅度大時,將使產品比例失調,影響脫介效果;脫介篩上跑水、串水都將影響脫介效果,應采取有效的降耗措施。

3 降低介耗的措施

1)嚴格控制循環水濃度。脫介篩所用的噴水是循環水,而循環水固體容積濃度的高低是篩上產品脫介的關鍵。選后產品經弧形篩預先脫介后,剩余的介質以極細小的顆粒形式黏附在煤粒表面。循環水中的煤泥是集中了全廠灰分最高,泥質最多、粒度最細的部分,它們的比表面積最大,吸附能力強,與微細的磁性物親和力高,對脫介十分不利。

循環水濃度對磁選機效果的影響。循環水濃度增加,勢必造成磁選機的給礦濃度增加。磁選機的給礦濃度是指給礦中干物料質量與礦漿質量比值的百分數。給礦濃度的大小不但影響磁選機的處理能力,也影響磁選機的工作指標。在處理干礦量一定的情況下,提高礦漿濃度,使分選介質的黏性增加,礦粒間的運動阻力增大,磁性礦粒翻轉困難,精礦中會夾雜許多非磁性物(煤泥),從而降低磁精礦的密度,同時使大量煤泥重返分選懸浮液中,對重介質旋流器選煤非常不利,也是不允許的。

為了控制循環水濃度,在尾煤濃縮機中添加A l2(SO4)3+NaOH+絮凝劑,高灰細泥的凝聚效果十分顯著。

2)噴水是脫介的必要條件,是影響脫介效果和煤泥水處理的重要因素之一。

a)噴水的壓力。噴水的作用：一是將加重質顆粒與產品顆粒分離;二是有助于加重質顆粒透篩。大塊煤在篩面上不易翻動,宜采用有壓噴水,以便將粗糙表面上附著的加重質洗滌掉;細粒產品脫介以無壓噴水為宜,可以節水,且為加重質透篩創造較好的條件。無壓噴水時,以用水槽溢流產生水幕為宜。不脫泥工藝宜采用有壓噴水脫介。

b)噴水的濃度。清水有利于脫介,但成本較高,且給煤泥水處理帶來困難。實踐證明：塊煤脫介噴水通?？捎脻舛鹊陀?0～50 g/L的循環水。當循環水濃度偏高且泥質灰分超過40%時,精煤二段噴水可使用清水,以保證精煤質量。末煤脫介第一段加水可用濃度低于30 g/L的循環水,精煤二段噴水可用澄清水,中煤和矸石二段噴水可用濃度較低(《5 g/L)的循環水。

c)噴水量。噴水量不是越大越好,必須根據負荷量、脫介篩能力和磁選系統能力調試到最大允許量。一經調好就要保持穩定,這樣有助于介質系統的平衡。

d)噴水位置。第一噴水點的位置視預先脫介固定篩的效果而定,如果預先脫介能力強,能將合格品預先脫出,一進振動篩即可見物料,就應將第一個噴水點設在入料端;否則應將第一噴水點選在可見物料層處,但要與篩下槽位置對應。第二噴水點宜在第一點與排料端中間。脫介篩處理能力、噴水量及水壓見表1。

表1 脫介篩處理能力、噴水量及水壓表

3)介質回收設備的改造。為了延長礦粒在脫介篩上的停留時間,增強脫介效果,在脫介篩上每道噴水的正下方加擋煤條,增加了礦粒與噴水的接觸機會,效果十分明顯。

加寬篩縫的寬度。因原煤粒度不穩定,經常會出現末煤含量太多,精煤篩上煤層太厚。為了保證脫介效果,不得不減小旋流器的處理量。為解決這個問題,西山煤電集團公司官地礦選煤廠有關工程技術人員經研究后,決定將一段篩板的篩縫放寬,由原來的0.5 mm增加為0.75 mm,篩面上煤層變薄,脫介效果變好。而對于0.5～0.75 mm的細粒煤,經粗煤泥旋流器分級,不會對浮選系統造成影響。

磁選機的改造。最初磁選機底流的大小通過溢流槽內的調節片調節,當糟內煤泥堆積時調節不方便。改造后,將調節片所在的孔堵死,而在底流槽底部加設活動插板,通過調節桿調節,靈活方便。

4)加強生產過程控制。重介質旋流器自動控制的廣泛應用,穩定了產品的質量,減輕了工人的勞動強度,但這都是與現場磁選機、脫介篩、介質泵等司機的認真負責、密切配合緊緊聯系在一起的。因此,必須對幾個重點崗位的司機進行重介工藝流程、設備性能、操作要點、介質回收等相關知識的培訓。介質的回收時間極快,磁選機堵塞幾分鐘,介質的損失就是幾噸、甚至十幾噸;脫介篩上的噴水要根據煤量及時調整,既要保證脫介效果好,分流量又不能太大。在提高職工素質的同時,建立嚴格的考核制度,加強職工的責任心。

5)加強設備檢修。對脫介篩篩板要做到計劃性檢修?；⌒魏Y要定期翻轉、更換。對設備、管道的“跑、冒、滴、漏”做到早發現、早處理?！芭?、冒、滴、漏”的懸浮夜及時回收,上層的懸浮夜通過地漏引入下層脫介設備,最底層的懸浮夜通過掃地泵打入合格介質桶。

6)介質粉的選擇與管理。介質粉的好壞直接關系到一個廠介耗的高低和生產成本的大小。該廠在外購介質粉時,嚴格執行介質粉的有關質量標準,要求其產品：磁性物含量 ≥95%、真密度 ≥4.5 g/cm、粒度(-325目)≥85%、全水分 ≤6%,并堅持車車化驗、檢查、過磅的制度,對于質量不能滿足要求的介質粉該廠拒絕接受,對于進廠的不合格介質粉,依據廠檢測指標按有關條款在結算時進行相應的質量扣罰,確保介質質量滿足生產工藝要求。

4 結束語

隨著重介選煤比例迅速上升,整個行業界介質粉的需求量增大,節能降耗將是一個永恒的主題,體現了一個企業的管理水平,關系到企業的社會、經濟效益。