新莊孜選煤廠煤泥重介工藝的改進與實踐

蔣 昊

（淮南礦業集團新莊孜選煤廠， 安徽 淮南232072）

1 引言

淮南礦業集團新莊孜選煤廠位于安徽省淮南市八公山區，隸屬于淮南礦業集團選煤分公司，是一座礦井型煉焦煤選煤廠，原設計入選能力240萬t／a，最早采用跳汰＋重介＋浮選聯合流程，經一系列改造之后采用重介＋浮選聯合工藝流程。不過隨著市場的推進，加上礦井原煤性質的不斷變化、煤泥量經常浮動，以前的工藝流程難以滿足要求。2011年新莊孜選煤廠進行了一次技術改造，引入煤泥重介技術，現入選能力達到450萬t／a，采用三產品重介＋煤泥重介＋煤泥浮選＋尾煤壓濾聯合工藝流程，改善了工藝效果，提高了系統的穩定性，經濟效益也顯著提高。

2 原工藝流程

2.1 原工藝的工作方式

礦井原煤進無壓三產品重介旋流器入洗，精煤、中煤收集箱產品經弧形篩、脫介篩脫泥脫介，篩上產品進入離心機脫水作為精煤、中煤產品。矸石收集箱產品經弧形篩、脫介篩脫泥脫介進入矸石皮帶。精煤弧形篩篩下合格介質經分流后，一部分進入合格介質桶，另一部分和脫介篩篩下稀介段一起去磁選，磁選機尾礦與離心液通過振動弧形篩回收粗煤泥，篩下作為浮選入料，中煤、矸石篩下稀介質分別磁選，尾礦排至煤泥回收系統。

2.2 存在問題

新莊孜選煤廠于2009年12月技術改造后，北系統三產品重介質旋流器由3GDMC1200／850A 更 換 為 3GDMC1300／920A，后續工藝流程設備未進行技改，南系統旋流器保持不變，仍為3GDMC1200／850A。技改過后，北系統煤泥量大，粗精煤泥灰分偏高，北系統旋流器分選下限大于0.5 mm，明顯高于南系統分選下限0.3mm，見表1。介質消耗偏大，噸煤介耗達到3kg。

表1 南、北系統三產品重介旋流器精煤產品小篩分表

2.2.1 存在的問題造成的后果

北系統煤泥量大，懸浮液粘性大，錯配物含量增加，分選效果差，北系統粗精煤灰分明顯高于南系統粗精煤灰分，中煤－1.4偏高，為保證精煤產品合格，勢必要降低重介精煤灰分，控制浮選灰分，這就導致重介精煤背灰，總的精煤回收率虧損。回收率虧損1%～2%，簡單計算年損失經濟利益最少3 000萬元。

2.2.2 原因分析

新莊孜選煤廠采用原煤不脫泥、不分級入洗，原煤中含有原生煤泥，在洗選過程中還要產生一部分次生煤泥，同時矸石泥化也會產生煤泥。由于采用大直徑重介質旋流器分選，其分選下限在0.5mm，而0.3～0.5m粒級未能得到有效分選，導致粗精煤泥錯配物含量增加，高灰細泥污染產品。同時為了匹配大直徑重介質旋流器的處理量及出料壓力，弧形篩和振動篩的篩縫配置逐漸增大。新莊孜選煤廠所用的精煤、中煤弧形篩安裝尺寸為1mm，矸石用弧形篩安裝尺寸為0.5 mm，故循環介質中產品的粒度區間為0～1.0 mm左右，在該粒度區間中，保守估計0.5 mm以上顆粒均為分選粒度區間以內，導致大量該粒度區間內的高灰物料無限重復分選、產生泥化，導致系統煤泥量增大、積聚，嚴重影響重介分選效果。

3 工藝改進

在北系統大直徑旋流器分選的基礎上，精煤弧形篩篩下一部分合格介質和小部分精煤磁選機合格精礦進煤泥介質桶，經新增小直徑煤泥重介旋流器分選后低灰溢流進入精煤磁選機，磁選尾礦經過振動弧形篩、煤泥離心機脫水、脫泥，得到低灰粗精煤；高灰底流進入中煤磁選機，磁選尾礦進入煤泥水系統，如圖1所示。

圖1 北系統煤泥重介系統流程圖

煤泥重介系統降低了重介旋流器分選下限，有效地控制系統中的煤泥含量，保證介質的穩定性，降低介質的粘度。系統煤泥量減少，磁選機回收率提高，介質消耗降低。煤泥重介的密度和旋流器的底流口直徑可調，既能保證粗煤泥的灰分，又可充分回收粗煤泥。

4 實踐效果分析

煤泥重介旋流器有效的彌補了大直徑旋流器分選下限不足的問題，使重選的分選下限由原來的0.5mm降至0.3mm，實現了全粒級分選。＋0.3mm灰分為8.60，見表2，分選效果較明顯，有效降低了粗精煤泥灰分。

表2 煤泥重介旋流器產品小篩分表

產率項。改造前后對比見表3，重介系統分選效果明顯改善，粗精煤泥灰分大幅降低，精煤產率提高1.65%。直接經濟效益按年入洗300萬t原煤，精煤1 000元／t。

300×1.65%×1 000＝4 950萬元／a

表3 改造前后效果對比表

介質節省。改造前介耗達到噸煤3kg，改造后介耗為噸煤2kg。直接經濟效益按全年入洗300萬t原煤，介質620元／t。

300×（0.003－0.002）×620＝186萬元／a

技改費用、電耗以及設備損耗，技改費用按500萬元計算，電耗比原來增加50萬元／a。設備維護和檢修費用增加了100萬元／a。

全年增加經濟效益：4 950＋186－500－50－100＝4 114萬元。

［1］謝廣元.選礦學［M］.徐州：中國礦業大學出版社，2002.

［2］戴少康.選煤工藝設計的思路與方法 ［M］.北京：煤炭工業出版社，2003.

［3］查正平.煤泥重介在全重介工藝中的使用［J］.煤炭技術，2006，25（2）：92－93.

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