淮北選煤廠南區(qū)技改工程“2＋2”煤泥水處理工藝流程探討

王光青

（淮北礦業(yè)集團有限責任公司 淮北選煤廠，安徽 淮北 235025）

1 概述

為提高淮北選煤廠的原煤處理能力、整合人力資源、提高精煤產率，淮北選煤廠從2011年5月到2012年11月底，歷經一年半時間完成了單號系統(tǒng)的改造。改造后的單號系統(tǒng)，年入洗能力達到1.5Mt。

1.1 原則工藝流程介紹

淮北選煤廠南區(qū)單號系統(tǒng)工藝流程原來為原煤跳汰→中煤重介→煤泥浮選→尾煤壓濾，經過本次技改，工藝流程變?yōu)樵褐亟椤耗喔∵x→尾煤壓濾。

1.2 該流程的特點

“2＋2”煤泥水流程較傳統(tǒng)的煤泥水處理工藝流程，其特點在于煤泥水二次浮選、二次脫水，浮選尾礦在經過撈坑濃縮回收一部分中煤泥后，再進入尾煤壓濾系統(tǒng)回收煤泥。新型的煤泥水處理流程，主要有以下特點：

①采用充氣量更大的噴射式浮選機和機械攪拌式浮選機聯合作業(yè)的形式回收浮選精煤，能提高浮精抽出率，降低浮選精煤灰分；

②一次浮選精煤采用沉降過濾離心機進行脫水，沉降過濾離心機能起到脫水、降灰兩個效果，浮選精煤經過沉降脫水后，灰分也能降低1～2%；

③沉降過濾離心機的離心液為二次浮選的入料，由于沉降過濾離心機的入料主要是一次浮選精煤，所以二次浮選基本可以做到不用添加浮選油劑，節(jié)約了洗煤成本；

④避免了重介“背灰”現象。選煤廠傳統(tǒng)的洗選模式是重介洗低灰，浮選系統(tǒng)洗高灰，以保證整個精煤產品發(fā)運合格，這就導致了重介洗低灰，損失部分重介精煤。“2＋2”煤泥水處理流程，能夠洗選灰分較低的浮選精煤產品，這樣重介系統(tǒng)能夠提灰，進而增加重介精煤產率，對整個選煤廠的精煤產率提高有一定的幫助作用。

2 技改之后的煤泥水系統(tǒng)

2.1 主要設備介紹

改造后的浮選系統(tǒng)，增加了一次FJCA20－4噴射式浮選機，二次浮選仍然采用原來的XJX－T12型機械攪拌式浮選機。將原來的圓盤真空過濾機拆除，采用沉降過濾離心機和快開壓濾機進行浮選精煤脫水。

該煤泥水處理工藝中的重點設備為噴射式浮選機和沉降過濾離心機。

①噴射式浮選機

采用FJCA20－4型噴射式浮選機，具有比機械攪拌式浮選機更好的煤泥分選效果。［2］由循環(huán)泵將煤漿加壓到0.15MPa，溶解在煤漿中的空氣成過飽和狀態(tài)，氣泡便以微泡形式從水中析離。微泡析出是該浮選機最主要的特點，微泡直徑僅0.05mm，增強固、液、氣三相接觸周邊，強化了氣泡礦化過程。同時，該噴射式浮選機的充氣攪拌裝置，實質上也是一種大型的乳化裝置，它能將不易在水中分散的浮選劑分散成直徑僅0.016mm左右的微小油滴，同樣它也能利用噴射旋轉的高速射流將空氣分散成微細氣泡，顯然這必將有利于煤漿的充氣和氣泡的礦化。［3］

②沉降過濾離心機

LWZ1400×2000AI型沉降過濾離心機是一種二合一的設備，它將沉降式離心機的澄清優(yōu)勢與篩網部分的脫水功能相結合。特別適用于浮選精煤、浮選尾煤和煤泥的脫水。［4］其具有系統(tǒng)處理量大、固體物料損失少，且能對一次浮選精煤灰分起到降低的作用。

2.2 設備操作要領

在崗位司機操作過程中，要做到“一次浮選保量、二次浮選保質”。在一次浮選過程中，要盡可能的提高浮選抽出率，一次浮選精煤灰分可往選煤廠要求的指標上限（我廠在洗瘦煤時，浮選精煤指標要求：10.3～10.6%）靠近，這樣減少浮選精煤的損失。較高灰分的一次浮選精煤在經過沉降離心機脫水降灰后，得到的精煤產品灰分肯定能滿足生產要求。沉降離心液進入二次浮選系統(tǒng)，由于離心液中含有浮選油劑，因此在二次浮選操作過程中，可減少浮選油劑的用量，甚至可以不用再添加浮選油劑。

沉降過濾離心機的操作，首先要保證其入料濃度在20～40%，濃度太低，產品水分會較高。同時要利用好“摻粗”，因為沉降入料要保證≤0.045mm的含量不大于40%，這就需要在操作過程中，將精煤泥對頭弧形篩的篩上物分流一部分進入沉降過濾離心機，進行“摻粗”。

2.3 洗選數據分析

單號系統(tǒng)從2012年11月14日帶煤試運轉以來，通過不斷發(fā)現問題、解決問題，到2012年12月初，已能正常投入生產。現主要選取最近3次的試運轉數據進行分析，見表1。

表1 浮選試運轉數據一覽表

由表1數據，計算得到一次浮選的各項指標數據，見表2。

表2 一次浮選的各項計算指標數據

從表1可看出，第1次試運轉，浮選入料濃度大大超出了噴射式浮選機要求的入料濃度（80～100g／l），這直接導致浮選精礦灰分偏高。

由表2可看出，第1次試運轉數據，雖然精煤產率最高，達到了87.30%，但是其浮選精煤的非可燃體混雜率也是最高，達到61.57%，浮選完善制表反而是最低的31.04%。

根據以上兩個表格數據，第2次試運轉數據為最理想，其浮選完善制表為最高的48.34%，浮選精礦灰分10.85%也靠近選煤廠所要求的指標10.60%。總結得出，要保證較高的浮選完善指標，一是要保證浮選入料濃度控制在100g／l左右；二是控制浮選入料灰分，通過多次工業(yè)性試驗，浮選入料灰分最好控制在20～25%。

3 經濟效益對比

根據淮北選煤廠2013年1月份生產數據統(tǒng)計（見表3）可知，改造后的浮選精煤產率比改造前提高了4.45%，浮選尾礦灰分提高了4.83%，一次噴射式浮選的可燃體回收率達到了87.82%，浮選完善指標達到了60.16%，二次浮選降灰達3.03%。

表3 淮北選煤廠2013年1月份浮選系統(tǒng)生產數據統(tǒng)計表

續(xù)表

按照淮北選煤廠（南區(qū)）單號系統(tǒng)年入洗1.5Mt，進入浮選系統(tǒng)的煤泥量約為原煤量的25%，按照浮選抽出率提高4.45%，精煤950元／噸，煤泥200元／噸計算，則每年增加的精煤收入為：1.5×106×25%×4.45%×（950－200）＝1251.56萬元。

改造后的“2＋2”煤泥水系統(tǒng)比改造前總功率增加了300kw，以每天生產18h，每年生產330天，每度電按0.67元計算，每年增加的電費為：300×18×330×0.67＝119.39萬元。

綜上所述，采用新型煤泥水處理工藝后，一年可為企業(yè)增加的綜合經濟效益為：1251.56－119.39＝1132.17萬元。

4 結語

淮北選煤廠單號系統(tǒng)采用的“2＋2”煤泥水處理工藝流程，較雙號的一次浮選工藝，在同等煤質條件下，浮選精煤抽出率能提高4.45%左右，浮選精煤灰分下降1%左右。在需要保證總精煤灰分的前提下，浮選精煤灰分的降低，為重介系統(tǒng)的精煤提高灰分和產率創(chuàng)造了條件，即為選煤廠提高總精煤產率起到了關鍵作用，增加了選煤廠的經濟效益。單號系統(tǒng)的技改成功，也為下一步雙號系統(tǒng)改造或其他選煤廠的改造提供參考和借鑒作用。

［1］謝廣元.選礦學［M］.徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2001.

［2］張穎妹.FJC噴射式浮選機在東山選煤的應用［J］.煤質技術，2009（9）.

［3］常入.浮選理論與工芤［J］.礦冶工程，1990（2）.

［4］趙宏柱.篩網沉降過濾離心機與加壓過濾機的比較［J］.西山科技，2001（1）.