單縣能源選煤廠中矸磁尾旋流器溢流工藝改造

武守真 孫 康 章 鑫

（單縣能源有限責任公司，山東 菏澤 274300）

1 工程概況

單縣能源有限責任公司選煤廠是一座設計年處理能力為90萬t的煉焦煤現代化選煤廠，煤種屬低灰、低硫、特低磷、高發熱量、強粘結性、成焦率較高的25#焦煤和少量1/3焦煤，具有優良的煤質特征，是稀有的煉焦煤資源。主洗車間采用“預前脫泥無壓三產品重介+粗煤泥干擾床分選（TBS）+浮選”聯合洗選工藝。選煤廠自2012年9月正式運轉以來，各類精煤產品指標均能滿足客戶要求，但洗混煤和煤泥發熱量長時間居高不下，不同程度存在跑精煤現象，成為影響企業效益的重大問題。經排查發現，中矸磁尾旋流器溢流灰分低是造成煤泥發熱量居高不下的主要原因。因此，對中矸磁尾旋流器溢流進行工藝改造、回收溢流中的精煤變得異常重要。

2 中矸磁尾旋流器溢流煤質分析

通過對中矸磁尾旋流器溢流進行篩分試驗（表1），分析其粒度組成及對應的灰分，從而選擇合理的分選設備和工藝。

表1 中矸磁尾旋流器溢流篩分試驗表

3 噴射式浮選機對溢流進行分選的可行性分析

從表1中可以看出，溢流中煤泥多為-0.5 mm粒級的物料。單縣能源有限責任公司選煤廠原設計用TBS處理1.0～0.25 mm粒級的物料，但鑒于該廠現有的TBS分選系統處理能力不足、分選效果差，所以考慮用其他工藝和設備對中矸磁尾旋流器溢流進行分選。現考慮用浮選機能否有效分選此粒級范圍內的物料。

FJC-4噴射式浮選機結構示意圖如圖1。

圖1 FJC型煤用噴射式浮選機結構示意圖

FJC-4噴射式浮選機的工作原理：

本浮選機利用噴射吸氣、微泡析出原理實現充氣攪拌和煤泥分選。經預處理的煤漿進入浮選機第一槽箱端面的入料箱后，一部分直接流入浮選機槽箱，另一部分經假底下部的循環煤漿口進入循環泵。由循環泵加壓的循環煤漿進入充氣攪拌裝置的混合室，從噴嘴高速噴出，由于噴射流的抽吸作用，在混合室內形成負壓，空氣經吸氣管進入混合室，經噴射流卷裹剪切，空氣被粉碎成氣泡并均勻分布于煤漿中，含氣旋轉煤漿流通過喉管向下噴射到浮選機假底，然后向周邊反射，完成煤漿充氣攪拌過程。疏水性煤粒粘附在氣泡上，上升至液面聚集形成泡沫層，由刮泡器刮出，成為浮選精煤。未粘附的煤粒一部分隨液流繞經假底到浮選機槽底的循環煤漿口進入循環泵，經加壓后，再次通過充氣攪拌裝置實現分選，另一部分隨液流經兩槽箱之間流通孔進入下一個槽箱進行分選。直到最后一槽箱，高灰分礦物雜質從尾礦箱排出。

浮選機對入浮物料的粒度有著嚴格的要求，根據礦物密度的不同，其入浮粒度上限也不同。硫化礦物浮選的粒度上限一般粒徑為0.3 mm左右，硫磺、石墨、煤炭等密度較小的礦物，浮選粒度可達1 mm以上。由此可見，用現有的噴射式浮選機對中矸磁尾旋流器溢流進行分選，理論上具有可行性。

單縣能源有限責任公司選煤廠現使用兩臺FJC-4噴射式浮選機對-0.25 mm物料進行分選，分選效果良好，且設備處理能力尚有余數。此外，將中矸磁尾旋流器溢流改入浮選機，只需將中矸磁尾旋流器溢流管道引入浮選機入料管道，無需增設其他設備，就可完成工藝改造，工藝改造簡單，資金投入小，改造周期短，可操作性強。

4 改造后效果評價

改造完成后，經過長時間監控檢測，浮選效果良好，溢流中的精煤得到有效回收。改造前后的相關技術指標對比見表2。

表2 改造前后效益對比表

改造完成后，綜合精煤回收率提高了4%。改造前后，浮選精煤灰分基本保持不變，保障了綜合精煤灰分指標要求。改造完成后，浮選藥劑噸煤藥耗增加0.15 L，噸煤浮選藥劑消耗成本增加了1.8元。改造完成后，按每年入洗原煤90萬t，精煤和煤泥平均差價為500元，預計年創造直接經濟效益1638萬元。

此外，改造完成后,減輕了尾礦煤泥水的處理壓力，為選煤廠的持續高效生產提供了水質和設備安全保障。

5 結論

經過工藝改造，利用選煤廠現有的浮選系統回收了中矸磁尾旋流器溢流中的精煤，提高了精煤回收率，減輕了選煤廠煤泥水系統的處理壓力，同時也驗證了噴射式浮選機分選-0.5 mm粒級煤泥的可行性和高效性。