FCMC型旋流微泡浮選柱在濱湖洗煤廠的應用

楊海振　黃尊先　楊飛

摘 要：濱湖洗煤廠為了提高精煤回收率，增加了一套浮選系統。在實際應用中進行設備及工藝改造升級，實現浮選系統平穩運行，創造了巨大的經濟效益。

關鍵詞：煤泥；可浮性實驗；浮選柱；煤泥破混機

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.072

濱湖洗煤廠為礦井型煉焦煤洗煤廠，入洗濱湖煤礦礦井原煤。洗煤廠于2014年7月破土動工，2015年6月聯合試運轉，年設計入洗原煤120萬噸。采用的選煤方法是原煤預脫泥、重介分選和煤泥壓濾的聯合工藝。根據生產統計數據，洗煤廠煤泥含量約占入洗原煤的15%，增加煤泥浮選項目，可以提高精煤回收率，從而實現精煤的最大回收。2015年11月開始浮選補套工程建設，于2017年7月聯合試運轉。洗選工藝更改為原煤預脫泥重介、煤泥浮選、尾煤壓濾的聯合工藝流程[1-5]。

浮選系統采用一臺FCMC-5500型旋流微泡浮選柱，配套使用一臺PF-3500型礦漿預處理器，兩臺KMZGF400/2000-U型快開壓濾機及一臺MJG-400/90煤泥破混機。

1 尾煤泥特性

1.1 煤泥小篩分及小浮沉實驗

濱湖洗煤廠主洗礦井16層煤，針對對16層未浮選煤泥的進行了試驗，小篩分實驗結果為16層煤泥的主導粒級為-0.045 mm粒級，占本級產率為63.29%，灰分為48.43%；0.045 mm粒級累計灰分僅為9.46%。小浮沉實驗結果為16層煤泥的主導密度級為>1.8 g/cm3，占本級產率為27.07%，灰分為67.31%，煤泥<1.5 g/cm3密度級占本級產率為37.35%，灰分為9.95%。>1.6 g/cm3密度級占本級產率為51.25%，灰分為52.69%。

2 煤泥可浮性試驗研究

按照GB/T 4757-2001《煤粉（泥）實驗室單元浮選試驗方法》對煤泥進行浮選條件探索試驗。具體試驗條件如下：選取煤油為捕收劑，仲辛醇為起泡劑，礦漿濃度60g/L，浮選槽容積1.5L，捕收劑與起泡劑藥比4：1，葉輪輪速1800 r/min，充氣量0.20 m3/min，礦漿預攪拌時間2 min，與捕收劑接觸時間2 min，與起泡劑接觸時間30 s，刮泡時間3 min。

根據煤泥浮選條件探索試驗結果，并綜合考慮浮選精煤灰分、浮選完善指標及藥劑用量，選取捕收劑（煤油）用量600 g/t，起泡劑（仲辛醇）用量300 g/t的藥劑使用條件為最佳浮選工藝條件煤泥可浮性進行評定。浮選精煤產率γc=59.61%；浮選精煤灰分Ad，c=8.86%；浮選入料灰分Ad，r=34.12%；浮選精煤可燃體回收率Ec=γc（100-Ad，c）/（100-Ad，r）=82.47%；根據浮選精煤可燃體回收率為82.47%，判斷該煤泥的可浮性等級為易浮。

3 浮選柱在實際生產中的應用

3.1 浮選工藝設計簡述

水力分級旋流器溢流、煤泥脫水篩篩下水自流至礦漿預處理器后自流進入浮選柱，浮選柱選出的精煤漿經新增快開隔膜壓濾機脫水后，通過均質化給料機均勻給出、經刮板輸送機轉載摻入綜合精煤；浮選尾煤水自流進入角錐池，角錐池底流通過壓濾回收地銷。

3.2 實際生產中的工藝改造

（1）浮選入料選擇。原設計浮選入料礦漿來自煤泥脫水篩篩下水及各磁尾分級旋流器的輕產物。在實際生產過程中發現，中矸磁尾分級后的輕產物含精煤量極少，且高灰細泥含量大。此部分煤泥水進入浮選系統后，浪費浮選柱處理能力，且浮精面臨高灰細泥污染的問題。遂將中矸磁尾分級后的輕產物直接排入角錐池，不參與浮選。

（2）浮精摻混。原設計壓濾的浮精通過均質化給料機均勻給出、經刮板輸送機轉載摻入綜合精煤。在實際生產過程中發現，浮精粘度大，均質化給料機無法達到浮精均勻給出摻入綜合精煤的預期效果。精煤銷售時出現粒度大、結塊打餅的現象，無法滿足客戶需求，精煤銷售受到影響。

針對此問題，濱湖洗煤廠采取兩項措施，一是提高壓濾壓榨風壓，KMZGF400/2000-U型快開壓濾機尾部入料壓力可達到0.6 MPa，將壓榨風壓提高至0.8 MPa以上，使得壓榨環節能夠切實有效的發揮作用，降低浮精水分及粘度。二是在綜合精煤皮帶機頭安裝了一臺MJG-400/90煤泥破混機。該破混機入料量400 t/h，入料水分≤30%，入料粒度500～0 mm，出料粒度≤50-80 mm，超上限含量≤10%；在浮選系統開車時，開啟破混機，通過閘板改變煤流方向，煤流進入煤泥破混機，大塊狀、團狀的泥餅破碎成小塊和精煤摻混銷售。在浮選系統不開車的情況下，關閉閘板，停用煤泥破混機，降低洗選成本。通過這兩項措施達到了浮精摻混均勻的效果，深受客戶好評。

4 應用效果

根據《煤的工業分析方法（GB/T 212-2008）》進行浮選生產檢查，檢查結果見表1。

從檢查結果來看，濱湖洗煤廠浮精質量達到了設計預期要求，豐富了產品結構，客戶滿意度高。增加的浮選系統減輕了煤泥水處理系統的壓力，降低洗選成本。在實際生產應用中尾煤泥發熱量由3200大卡/千克降低至2600大卡/千克，提高了綜合精煤回收率3個百分點。按照年入選原煤120萬噸，精煤價格740元/t，煤泥價格190元/t計算，每年可增收1980萬元，經濟效益十分可觀。

參考文獻：

[1]劉常春，謝廣元，吳玲.FCMC型旋流微泡浮選柱在中小型選煤廠的應用優勢[J].煤炭工程，2006（03）：54-56.

[2]石常省，王澤南，謝廣元.煤泥分級浮選工藝的研究與實踐[J]. 煤炭工程，2005（03）：58-60.

[3]謝廣元，吳振清.FCMC—1500型旋流微泡浮選柱在煤泥浮選中的應用研究[J].煤炭科學技術，1997（11）：26-28.

[4]徐建文，吳松，彭鯤等.淺談我國細粒煤分選技術的現狀及發展趨勢[J].山西焦煤科技，2010，34（01）：54-56.

[5]劉少珍.旋流微泡浮選柱和機械攪拌式浮選機工藝效果對比[J]. 選煤技術，2012（01）：57-60.

作者簡介：楊海振（1991-），男，山東棗莊人，本科，助理工程師，研究方向：礦物洗選。