馬蘭選煤廠重介改造及降低介耗的措施

王久枝

(西山煤電股份公司馬蘭礦)

·技術經驗·

馬蘭選煤廠重介改造及降低介耗的措施

王久枝①

(西山煤電股份公司馬蘭礦)

分析了馬蘭選煤廠原工藝存在的問題及資源回收率和選煤效益的要求,闡述了重介改造的重要性,技改后,提高了選煤效益和精煤回收率。論述了馬蘭選煤廠介質消耗的技術問題并提出了降低介耗的有效途徑。

重介選煤;技術改造;工藝流程;介質消耗;措施;效益

西山煤電股份公司馬蘭選煤廠原設計采用跳汰—直接浮選工藝,主要產品為焦煤7～10級精煤。但隨著馬蘭礦開采深度的增加,原煤灰分、硫分也隨之增大,市場對精煤產品質量要求越來越高,由以前的洗10級精煤為主,變為現在的以洗8、9級精煤為主,原有的跳汰—浮選工藝越來越不適應原煤及市場變化需求,選煤生產設備難以保證產品質量要求,分選精度差、效率低。該重介改造完成投產后,又面臨介質消耗過高的問題,該廠近年又從介耗的技術和管理兩方面入手進行摸索和研究,采取了多項有效措施降低介耗。目前,重選環節入選能力已達到年處理原煤350萬t,產品質量好,主要銷往國外及國內寶鋼、鞍鋼等大、中型企業。

1 重介改造

1.1 原有的跳汰工藝流程

馬蘭選煤廠原有跳汰工藝流程是20世紀普遍使用的常規性流程,各大選煤廠基本相同。跳汰選煤的特點:原煤可選性波動較大。±0.1含量從極易選、易選、中等可選到難選煤,特殊也會出現極難選煤。易選、極易選煤占近40%,中等可選煤20%,難選煤、極難選煤占近40%,隨著時間的推移,難選煤的比重將越來越大。生產品種多:7～10級精煤、動力中煤。中煤、矸石再洗:中煤再洗可在難選煤平行作業的條件下提高綜合回收率,矸石再洗可使矸石中煤的損失控制在8%左右。

1.2 馬蘭選煤廠所面臨的問題

1)現有的工藝難以適應原煤煤質變差的要求。該廠入洗的原料煤以馬蘭礦原煤為主。2002年以后的原煤灰分大幅提升,平均灰分基本在22%～27%,在洗8級時±0.1含量高達30%～40%,可選性多為中等可選。而隨著原料中泥質含量的增加,浮選精煤的灰分也大幅提升,浮精水分居高不下,浮精平均灰分高達9%～10%,浮精平均水分高達35%～37%,浮精對最終精煤的質量產生嚴重的干擾。市場要求該廠不斷提高精煤品級,而現有的工藝卻難以適應原料煤煤質變差的變化。在這種雙向擠壓作用下,精煤產品質量波動,選煤效益不顯著已成為該廠需要深度研究和逐步解決的問題。

2)設備與工藝流程不匹配。近幾年,由于原煤質量及產品質量市場要求的變化,該廠的工藝流程及洗選設備已不適應生產要求,使精煤產品的質量及穩定性大大降低。選煤廠內部質量超高情況比較嚴重,一般采用降級銷售和人工配車的摻售辦法,但嚴重影響外銷精煤合格率100%的公司質量目標標準,同時也降低了效益。

3)跳汰選工藝的自身不足。原有的3臺跳汰機,2臺主洗,1臺再洗。工藝要求年處理能力300萬t,而由于設備自身存在缺陷與不足,難以適應原煤煤質變差和精煤市場要求提高的客觀條件,小時處理能力持續達不到要求,精煤產品質量波動。

4)資源浪費嚴重。以2004年為例,洗矸損失超過25%,中煤中-1.4含量為40%,嚴重影響了精煤的產率,制約了選煤廠的選煤效益。

1.3 馬蘭選煤廠重介技術改造

1)選煤廠重介工藝流程。該廠技術改造后選用重介—浮選工藝流程,其流程圖(重介部分)見圖1。

圖1 馬蘭選煤廠工藝流程(重介部分)示意圖

2)選煤廠重介技改的實施。選煤廠重介改造采用三產品重介旋流器分選技術,同時對相關設備進行更新,主要設備全部采用先進大型設備,性能可靠。改造完成后,新增原煤重介系統年可處理原煤350萬t。改造不需要其它土建工程,充分利用了現有廠房,重介生產系統均在主廠房內布置,重介質選煤工藝系統的自動控制水平較高,基本能實現懸浮液根據測灰儀精煤灰分進行自校正控制,懸浮液密度的測控精度由過去的±0.1 kg/L提高到±0.06 kg/L,并集中控制與生產管理于一體,保證了生產的高效和穩定。

3)選煤廠重介技改效果。重介技改自2006年投產以來,年產精煤240萬 t,精煤產率高,在入選原煤灰分上升的情況下,精煤產率比往年提高約5%;精煤質量穩定,其穩定率達到93%;矸石帶煤少,矸石中-1.8含量僅為1.5%。工藝系統簡單可靠,調整靈活方便,加工費用低,效益好,所選用關鍵設備可靠。但介質消耗方面,剛開始投產時,噸原煤介耗約為2.5 kg,遠遠大于設計時的介耗指標0.5～1 kg/t。該廠近年又從介耗的技術和管理兩方面入手進行摸索和研究,采取了多項有效措施降低介耗。目前,介耗過高問題已基本得到解決,介耗基本能控制在1.5 kg/t以下。

2 降低介耗的措施

影響介質消耗的因素有很多,如磁選機的選擇使用、磁鐵礦粉的選擇、介質凈化回收流程、脫介篩的選擇及脫介噴水等方面。

1)磁選機的選擇、使用。磁選機決定介質消耗的高低,其工作好壞對磁鐵礦損失影響最大,一般磁選機回收率的高低直接影響介耗多少。目前,該廠采用9臺永磁固筒式磁選機,因為中煤或矸石段相對精煤段磁性物含量大,所以盡可能的將場強高的磁選機布置在中煤和矸石脫介篩下稀介段。二段磁選機也采用高場強磁選機,因為二段磁選機是介質回收的最后一道工序,一段沒有被回收的磁性物磁性較弱。

該廠在使用和維護磁選機時,做好以下幾點:

a)使用時,將磁偏角調到最佳位,以便磁性物與最佳角度脫落。b)磁選機上增設刮介刷,強行脫落。c)在磁選機來料部位加設篩網,防止大粒物料或鐵器等進入。這樣可有效提高介質回收率,又保護了磁選機。

2)脫介篩的選擇及脫介噴水。

a)脫介篩的選擇。介耗高的主要原因是產品帶介量大,故產品脫介是關鍵環節,應從改善脫介篩脫介效果入手,最大限度減少介質損失。脫介是粒度很細、密度較高的重介質透篩過程,應采用高振次低頻率篩,該廠選用了香蕉型直線振動篩,其篩條垂直于物料流向,縮小了透篩粒度上限,保持脫介效果穩定。

b)脫介噴水。噴水是脫介的必要條件,是影響脫介效果和煤泥處理的重要因素。該廠技術檢查結果表明:脫介篩噴水的壓力、濃度、水量大小及噴水的位置都對脫介效果產生很大影響。

噴水壓力:該廠在塊煤脫介時采用有壓噴水,以便將重介質顆粒與產品顆粒分離且有助于重介質透篩,提高了脫介篩的脫介效果。

噴水濃度:該廠為了降低煤泥水系統處理負荷不用清水而是對塊煤脫介采用濃度低于50 g/L循環水,矸石段采用小于8 g/L濃度較低的循環水。只有當循環水濃度偏高且泥質灰分超過35%時,才在精煤二段使用清水,以保證精煤產品質量。

噴水量:生產實踐證明,產品帶介量是隨脫介篩噴水量加大而減少,但噴水量不是越大越好,當達到一定程度時,產品帶介量降低不明顯,必須根據系統負荷量,以保證系統穩定性和介質系統平衡。一般來說,對精煤約為1.2 m3/t,對矸石低于0.6 m3/t。

3)磁鐵礦粉的選擇。磁鐵礦粉的粒度組成、磁性物含量等指標的高低直接影響介耗,尤其是磁鐵礦粉的粒度組成,礦粉的粒度偏粗或偏細都會使介耗增加。

a)磁鐵礦粉的粒度組成。磁鐵礦粉的粒度偏粗會導致懸浮液分層,為保證分選效果,需加大煤泥量促使懸浮液穩定或加大分選機上升液流,避免沉淀而導致懸浮液循環量加大,但加大煤泥量又使脫介篩脫介效果變差而介耗增大;循環懸浮液量加大,會使磁選效果降低,介耗增高。

介質粒度也非越細越好,一旦偏細則由選煤產品帶走的磁性物中80%以上是-200目級的,而磁選機對特細粒的回收只有65%左右,所以,該廠對磁鐵礦粉粒度組成的要求是 +200目級含量控制在80%以上。

b)磁鐵礦粉的磁性。磁鐵礦粉的磁性強弱既影響介耗又影響分選效果,磁性過強不僅難脫介,還會惡化分選效果;磁性過弱會增大磁選難度,介質回收效果差。為降低介耗,該廠要求入廠的磁鐵礦粉的磁性物含量必須在95%以上,同時為降低磁鐵礦粉的管理損失,嚴格出入庫管理制度,設置專門礦粉儲存庫,改進礦粉添加方式,最大限度減少磁鐵礦粉的貯運損失。

3 結 語

馬蘭選煤廠實施重介技改,適應市場的能力大大增強,精煤產率明顯提高,煤炭資源得到了充分回收利用,有效解決了跳汰系統適應原煤煤質變化能力差的問題,同時依靠科學管理和對工藝環節的嚴格要求,有效地降低了介耗,重介分選機的分選效果也明顯變好,產品質量得到有效保證,大幅度提高了經濟效益。

Heavy-medium Transformation and Measures of Reducing Medium Consumption in Malan Coal Preparation Plant

Wang Jiu-zhi

Analyzes the problems of the original process in Malan coal preparation plant and requirements of resource-recovery and separation-efficiency.Describes importance of the heavy-medium’s transformation and implementation of technological transformations,and improve recovery and growth coal separation benefit after the technological transformation.The technical question of medium consumption in the Malan coal preparation plant were analysed and proposed the effective way of reducing medium consumption.

Heavy-medium separation;Techology transformation;Technical process;Medium consumption;Measure;Benefits

TD922.7

B

1672-0652(2010)05-0037-03

2010-03-09

王久枝 男 1969年出生 1995年畢業于山西礦業學院 工程師 古交 030205