淮北選煤廠（北區）二次浮選工藝改造實踐

張鑫

摘 要：淮北選煤廠（北區）針對入浮煤泥中細粒級含量大、灰分高而導致浮選精煤灰分偏高、重精"背灰"的問題，采用二次浮選工藝流程對原煤泥處理工藝進行了改造，取得了浮選精煤灰分降低、精煤產率提高、企業效益增加的效果。

關鍵詞：選煤廠；煤泥水系統；高灰細泥；二次浮選；部分精選

淮北選煤廠（北區）是一座煉焦煤選煤廠，2004年技術改造后，工藝流程改造為主洗重介—煤泥重介選—煤泥脫泥浮選聯合工藝，年入洗能力為1.80Mt/a。2014年對浮選工藝進行了改造，改造為二次浮選工藝（部分精選工藝），其中浮選作業的主要設備為一臺XK-800的礦漿準備器、一臺FCA-2500（A）霧化跌落式煤漿預處理器和4組XJX-TA8的四室浮選機等。

1 原有浮選工藝及存在的問題

改造前的工藝流程圖如圖1所示，該工藝存在以下問題：（1）該工藝屬于一次浮選工藝流程，適宜于分選極易浮、易浮和中等可浮的煤泥，或對精煤質量要求不太嚴格的煤泥。針對北區入浮煤泥性質多為難浮和極難浮，精煤產品質量波動寬度較大，原定合格灰分范圍在11.00-12.00之間，而且產品質量波動較大。（2）當處理高灰細泥含量比較大的煤質時，精礦產品攜帶高灰細泥量較大，一方面嚴重影響加壓過濾機的排料周期，另一方面導致精煤產率降低。（3）該系統生產洗焦煤產品，要求在產品綜合灰分在10.51-11.00%。大于0.5mm的采用重介選煤，精煤灰分可調范圍較廣，但浮選精煤灰分居高不下，為保證綜合精煤灰分合格，不得不采取降低重介質精煤灰分的方式，勢必造成精煤損失。

2 煤質分析

（1）從表1可以看出，浮選入料中<0.045mm級物料含量占本級較原煤增加了26.57個百分點，灰分增加了5.01個百分點，說明原煤中泥質頁巖含量較多，泥化嚴重。隨入浮礦漿粒度變細，灰分上升，說明隨入浮礦漿粒度變細，可浮性變差，細泥污染程度加劇，增加了浮選系統負擔。（2）浮選效果差導致大量精煤進入尾煤系統，不僅增加后續作業的壓力，而且部分精煤損失在洗混煤當中，影響經濟效益。

綜上可知，浮選存在的問題是因為入料中含有大量高灰細粒物料所致。通過進一步分析得知，高灰細粒物料具有表面積大，優先吸附大量藥劑，并占據氣泡表面等特點，不僅增加藥耗，而且影響了較粗顆粒的浮選進程。細粒對藥劑常呈無選擇性吸附，因此其選擇性也很差，對粗粒煤質量影響較大，通過機械夾帶隨泡沫進入精煤，在粗顆粒或氣泡上形成細泥覆蓋而影響精煤質量。與此同時，細粒煤泥增加了泡沫的粘度，阻塞了濾餅水分通道和濾布孔眼，影響浮精脫水效果。現有工藝已經不能滿足實際需要。

3 改造方案

（1）改變原三臺浮選機的精礦流向，如圖2所示。使一、二室精礦仍進入加壓過濾機入料桶，三、四室精礦改造后進入原加壓過濾機濾液池，然后進入二次浮選系統再選，實現精選。兩次浮選尾煤合并進尾煤濃縮機，兩次浮選精煤合并進入精煤加壓過濾機進行脫水處理。（2）利用原備用的407#浮選機，原加壓過濾機濾液池和濾液泵構成二次浮選系統。（3）新增一臺FCA-2500（A）霧化跌落式煤漿預處理器用于三臺浮選機的一次浮選的礦漿的預處理，經過管道的改設，將原402#XK800/2500礦漿準備器專門用于二次浮選設備的煤漿預處理。

4 改造后的效果

經過對浮選設備的改造和管道的鋪設，實現了對一次浮選精礦的再選作業，根據數據統計，效果明顯。

4.1 改造前后的質量變化

通過計算可知，改造后，浮選精煤抽出率提升了6.45個百分點左右，精煤灰分由原來改造前的11.73，下降到改造后的11.56，下降了0.17個百分點。由此可知，改造后精煤產率上升，精煤灰分降低，這說明通過二次浮選改造，減少了高灰細泥的影響，提高了中粗粒級的回收率。

4.2 改造后對煤泥水系統以及操作的影響

（1）通過二次浮選的降灰作用，提高了粗細粒級的分選精度，減少高灰細泥對產品的影響。一方面穩定了產品質量，另一方面降低了加壓過濾機的排料周期，有效降低了停車處理浮選精礦的情況發生。（2）浮選精煤、尾煤指標穩定，浮選灰分區間很容易控制，原浮選指標考核范圍在11.00%～12.00%，現調整為11.30%～11.70%。這樣為重控操作創造了較大的空間。（3）提高了浮選精煤抽出率，減少了高灰細泥對粗顆粒的影響，改造后尾礦灰分保持在50%以上，同時降低了后續作業壓力。（4）采用了FCA-2500（A）跌落式煤漿預處理器，為浮選創造了良好的工藝條件，建立了以礦漿準備器為中心的操作制度，同時節省了動力消耗，提高了設備可靠性。

5 效益分析

淮北選煤廠（北區）浮選工藝系統改造后，浮精灰分降低幅度較大，質量得到了可靠的保證。不僅帶來了很可觀的經濟效益還給后續的升級改造帶來了寶貴的經驗。

（1）浮選部分增加效益。在改造過程中，減少一個礦漿預處理器，增加了一臺浮選機，其中浮選機124.4kw，原礦漿準備器3kw，電耗每小時增加了121.4kw。改造后抽出率提升了6.45個百分點。知改造到10月份入洗原煤平均為80685小時/月，電費按平價0.75元/度，生產臺時平均339.01小時/月。我們暫且不考慮增加一臺FCA-2500（A）跌落式煤漿預處理器以及鋪設管道的成本。而且由于浮選司機、操作方面的因素，我們姑且也不計浮選藥耗部分。

則浮選部分平均每月創造效益為：80685*0.40（產率）*（815-245）（精中差價）*0.26（浮精占比）*0.0645-121.4*339.01*0.75（電耗）=27.76萬元。

（2）潛在效益。通過浮選技術改造，我們成功地把浮精灰分降低了0.17個百分點，根據現場經驗計算公式：

Ad浮*0.3+Ad重*0.7=0.75，可知當浮精灰分降低0.17時，重精灰分變化值為△重，則：0.3*0.17+0.7*△重=0，計算可得△重=0.07。即當我們的精煤灰分降低，雖然減少重精背灰的幅度不大，但是給我們進一步探索奠定了一定基礎，積累了寶貴的經驗。

參考文獻

[1]謝廣元，吳玲，歐澤深，等.煤泥分級浮選工藝的研究[J].中國礦業大學學報，2005，34（6）：756-760.

[2]趙樹彥.高效、簡化的重介質選煤及煤泥水處理新工藝[J].潔凈煤技術，2010，16（6）：1-5.

[3]瞿望，謝廣元，彭耀麗，等.脫泥浮選與精煤精選工藝試驗研究[J].煤炭工程，2014（3）.