分級微泡浮選槽在選煤工藝中的創新應用

◎劉化男

分級微泡浮選槽在選煤工藝中的創新應用

◎劉化男

針對山西大遠煤業選煤廠入選煤泥極細難浮的特點，大遠選煤廠自行設計制作了分級微泡浮選槽，對選煤廠浮選系統進行了工藝優化。該浮選槽投入使用后，精煤產率提高了1.8%，年增加收入120萬元以上，對分選同類型煤泥有推廣意義。

項目簡述

大遠煤業有限公司是峰峰集團在山西的一家控股子公司，大遠原煤屬于高灰、低硫、高揮發的1/3冶金焦煤，從選煤角度來講，屬極難選煤種。其高煤泥量嚴重影響洗選精度和產能，尤其在浮選方面造成超負荷運轉，分選困難，改進浮選系統的任務迫在眉睫。為此大遠選煤廠經歷前期調研、實場考查、采樣實驗，確立了分級微泡浮選槽項目的可行性，并于在2015年6月制作完成開始投產。經過調試和技術參數調整，很快收到了效益，成功實現立項時的目標。

設計原理

該項目主要是設計、制作、安裝和后期調試一臺分級微泡浮選槽。浮選槽按照設計圖紙用10mm鋼板焊接制作，長整體呈倒梯形，上端長5米，下端長2米，寬2米，高3.5米。內部上下分為兩層，上層為分選區，下層為分級區。分選區分為左右兩個2米見方的分選室，中間是精礦分離區。入料通過上層兩側的入料管進入分選區域，經過分選后匯聚到中間分離區，精礦通過前后溢流沿流出，進入精礦收集池，尾礦向下進入下層。下層分級區縱向分為三個沉降室，浮選尾礦逐一在三個沉降室進行分級，最后一個沉降室作為尾礦排出，其余二室作為中礦，通過90立方流量的渣漿泵進行循環。循環物料通過兩個微泡發生器，進入分選區的兩個分選室，起到氣泡礦化作用。整個流程運用到浮選柱的微泡發生裝置，代替浮選機的機械攪拌裝置，加快礦化氣泡的形成，有利于細粒級物料的分選并減少機械攪拌帶來的高耗能的負面情況。然而與浮選柱不同的是在分選區采用有底的槽式結構，加快氣泡與物料碰撞速度，并在中央分離時減少精礦的損失，同時減少中礦循環量，避免形成于浮選柱相似的高循環量、低處理能力的弊端。下層分級結構根據高灰細泥難以沉降的特點，通過三次沉降分級最終得到尾礦產品，保證了尾礦灰分最高原則。工藝原理示意圖見圖1。

該浮選槽的入料選擇上游浮選機的精礦。實際使用時，調整了浮選機精礦灰分，使之滿足一段尾煤的高灰分，最大程度保證精礦回收。并且增加循環水做稀釋水，使浮選槽入料濃度保持在120—150g/L之間。在后期調試階段，又先后增加了精礦噴淋水環節和分級隔板調整。此外，藥劑制度也是該設備特有的方式。與浮選機和浮選柱不同的是，由于入料本身是精礦自帶一定量的藥劑，特別是捕收劑。因此，在加藥時主要是起泡劑用量要大，捕收劑與起泡劑的比例為2：1到2.5：1。從現場情況看，泡沫活躍，充氣充足，尾礦力度極細，精礦回收率高，并具有低耗能、低維修量、低勞動強度的特點。

技術點與創新點

浮選柱與浮選機的綜合設計：該浮選槽設計獨特，大膽的將現有浮選兩大主流設備——浮選機與浮選柱的工藝原理相結合，使其同時擁有浮選機具備的大流量、高濃度和浮選柱適合的細粒級、多層次雙重特色。這種嘗試在國內屬于首次，并具有更深遠的研究意義。

指導理論和技術具有業內權威：該項目與太原理工大學博士生導師樊民強教授進行合作，在前期調研中反復到現場進行實地考察，并做了大量研究與試驗，從理論上確定了項目可行性。并派遣博士研究員從設計、制作到安裝調試，全程進行了理論驗證與技術指導。

尾礦分級技術獨樹一幟：目前應用的浮選設備普遍存在尾礦選擇性回收困難的問題。該項目在尾礦回收環節采用了多層次沉降、中礦分段、尾礦可選的工藝模式，利用干擾沉降速度差將尾礦按粒級進行分級，同時保證了高灰分的粒級進入尾礦，一舉突破了尾礦按難以選擇這一難題。

應用情況

該項與2014年6月投入使用，到目前連續生產7個月，設備運行良好，工藝指標穩定。通過本次項目的改進，大遠精煤總回收率提高1.8%，浮選回收率提高4.5%。浮選總精煤灰分保持在10.5%-11.5%之間，尾煤灰分從原來的28%左右提高到35%以上。浮選槽自身入料灰分控制在13.5%-14.5%，濃度平均值為126g/L，精礦灰分平均10.95%，尾礦灰分21.87%。設備7個月內中修一次，小修一次，無大修，油耗均值為0.6kg/t原煤，總耗電量10060kwh。該設備并沒有單獨設置崗位，操作由浮選機操作員兼任，具有明顯的耗能少、工作量小的特點。全年創效高達125萬元。

（作者單位：冀中能源峰峰集團有限公司邯鄲洗選廠）