李雅莊選煤廠浮選工藝改造的實踐

任志彬

（霍州煤電集團李雅莊洗煤廠，山西 霍州 031400）

李雅莊選煤廠浮選工藝2012年1月投入使用后，由于精煤壓濾機技術上存在一定的缺陷，致使浮選精煤水分一直在26%以上，產品的外觀呈餅狀。目前，浮選只是作為煤炭洗選加工的尾煤處理工藝，其運行與否并不影響整個洗選工藝，其作用僅僅是增加一個尾煤壓濾車間，改變了浮選工藝原設計的初衷。隨著三煤大量開采，二、三煤配比入洗就提高了煤泥水處理要求。因此，2012年7月以來就出現了數次一段濃縮機提耙、循環水濃度偏高的現象。為徹底解決煤泥水問題，充分發揮浮選的作用，對浮選工藝進行了改造。

1 改造前工藝及生產情況

1.1 現有工藝流程

現有煤泥水系統工藝流程為：主選車間的兩個撈坑溢流分別進入1#、2#兩個一段濃縮機，濃縮機底流去離心機（或高頻篩）分別回收粗煤泥；濃縮機的溢流、大部分離心液與篩下水去二段濃縮機。離心機的部分離心液和部分高頻篩下水經過礦漿預處理器處理后去浮選床分選，浮選精煤進精煤壓濾機脫水，濾餅經刮板機、浮選精煤皮帶落到末精煤場作為精煤銷售。浮選尾煤和大部分精煤壓濾機濾液（少部分濾液去礦漿預處理器調節礦漿濃度）入二段濃縮機濃縮后經尾煤壓濾機回收尾煤產品，二段濃縮機溢流作循環水。工藝流程如圖1。

圖1 現有煤泥水系統工藝流程圖

1.2 現有工藝流程的缺點

（1）高頻篩、離心機的篩下水和離心液濃度一般在550g/L左右，只有通過加浮選精煤濾液水稀釋到60～120g/L，才符合浮選床的濃度要求。剛開始生產階段必須加循環水，正常生產后再使用精煤壓濾機的濾液水稀釋進行生產，由于精煤壓濾機的濾液量不穩定，造成了浮選濃度的不穩定。

（2）浮選濃度不穩定，浮選床操作頻繁變化，使得浮選精煤濃度和灰分不穩定，導致壓濾機不能夠充分發揮其效能，最終使精煤水分不穩定。

（3）由于浮選床來料不穩定，導致浮選溢流不穩定，工人難以操作，也造成浮選精煤產品灰分不穩定。

（4）濾液在浮選系統中循環，降低了浮選床和壓濾機的效率。

（5）壓濾機在處理浮選精煤過程中存在著濾板隔膜易破損、濾板下部易斷裂、濾布經常被磨損等問題，導致壓濾機刺料，處理效果較差，處理量相應減小。

（6）工人在壓濾機操作中存在著壓濾時間掌握不準、二次壓榨時間和關閉供料閥門的時間把握不準的問題，導致精煤的水分偏高，高達32%，壓榨也變成可有可無的程序，時常濾板間夾煤泥造成噴料，導致處理煤泥效率低，同時也造成了精煤壓濾機不能正常使用。

（7）精煤壓濾機存在過濾介質阻力大、隔膜板壓不嚴等現象，嚴重影響壓濾機的處理量，制約浮選的正常生產。

（8）開采易泥化的三煤后，壓濾機和浮選床使用效率低、高頻篩和離心機處理量小，導致一段濃縮機經常提升耙子，而且二二段濃縮機也面臨同樣的被動局面。

（9）由于沒有浮選精煤的摻入，使整體末精煤水分偏低，在煤炭銷售上導致整體經濟效益降低。

（10）由于工藝環節多，工藝系統不正常，故障率高，煤泥水系統不穩定，需要機修人員和崗位人員過多。

2 改造后的工藝流程及其優點

2.1 改造的重點

增加1臺加壓過濾機，處理量：浮選精煤20～48t/h。

2.2 改造后的工藝流程

改造后的工藝流程為：1#、2#撈坑溢流都進入2#一段濃縮機，2#一段濃縮機的溢流到2#二段濃縮機；2#一段濃縮機的底流去浮選車間，經礦漿預處理器處理后入浮選床浮選。浮選精礦溢流到精礦池，而后利用渣漿泵入加壓過濾機處理，濾餅經圓盤給料機連續給到末精煤皮帶上與末精煤一道成為最終精煤產品，濾液水去循環水池或進入二段濃縮機；浮選尾煤排入尾煤池，再用渣漿泵給入二段濃縮機。二段濃縮機底流經尾煤壓濾機回收尾煤產品，其溢流作循環水，尾煤壓濾機濾液返回二段濃縮機。工藝流程如圖2。

圖2 改造后煤泥水系統工藝流程圖

2.3 改進后工藝流程的優點

（1）2#一段濃縮機底流濃度穩定，為浮選創造了良好的濃度條件（浮選床要求60～100g/L）。浮選濃度的大小可以通過濃縮機底流量的大小控制。

（2）通過2#一段底流泵供料，使得浮選的入料量穩定，為浮選床的操作創造了良好的條件。流量一旦調好，只要連續生產不用再調。

（3）浮選床生產穩定，浮選精煤濃度隨之穩定，加壓過濾機脫水條件良好。

（4）利用了現有的二段加絮凝劑處理循環水，浮選尾煤不會增加循環水的濃度，反而因浮選使大量的煤泥提前成為精煤產品，從而使循環水保持低濃度。

（5）工藝流程簡單，可以節省1#一、二段濃縮機的一切動力和維護，直接作為事故放水池；一個2#二段濃縮機完全能夠處理浮選及溢流尾煤；利用現有的2#一段濃縮機的設備，可以不增加新泵，濃縮機的底流口可不再進行施工。

（6）隨著三煤開采，煤泥增加到一定程度后，單一2#二段濃縮機不能滿足處理量要求時，可隨時投入使用1#二段濃縮機。可以在2#一段溢流處與2#二段濃縮機共用一個加藥點，分流去1#二段濃縮機，實現1個加絮凝劑點完成2臺濃縮機絮凝劑的添加，簡化加藥系統。

（7）能夠充分發揮浮選的效能，2臺浮選床能夠同時投入使用，多出精煤，提高效益。

（8）減少了煤泥的循環時間，降低了泥化程度，提高了煤泥的可浮性和浮選精煤產率，增加了經濟效益。同時減少了尾煤的壓濾量。

（9）由于加壓過濾機的使用，使浮選精煤均勻摻入末精煤成為現實，末精煤水分由6.5%提高到8%，提高了經濟效益。

3 工藝應用效果

3.1 改造設備和投入

改造投入主要集中兩點，一是浮選車間土建加固工程（加壓過濾機的荷載較大，需要加固）；二是設備的投入。主要需要增加以下設備：GPJ-60A加壓過濾機1臺；LGD-40/8XII螺桿壓縮機1臺 ；100ZJ-1-A50（46） 渣漿泵 2臺； 變頻器3臺；CK20-02圓盤給煤機1臺，以及管道、閥門及輔助材料等。

3.2 生產實踐

2014年2月，選煤廠開始浮選工藝技術改造，4月進行設計，5月進行設備的定購和土建施工，8月進行調試工作，9月浮選系統正式投入運轉。經過近1個月的生產，精煤灰分控制在9.6%～10.8%，水分在16.3%～20.5%，平均每小時生產精煤36.8t，噸煤泥加工成本28.75元，達到了設計要求。

生產中浮選與跳汰選不同步。當主選停止生產后，浮選仍要繼續運行一段時間，直到底流入浮濃度較低時止，這樣就造成了循環水泵繼續運轉，否則就會形成洗水的局部不平衡，因而增加了電耗，同時使大功率水泵長時間運轉，加快了設備的折舊。改造措施：延長濾液水管到一段濃縮機，主選停止后，濾液直接進入一段，而不必再開大功率的循環水泵。

3.3 效益分析

精煤灰分Ad＜11%，水分M1＜18%，作為末精煤銷售與浮選尾煤地銷的收入，相對于浮選前煤泥的銷售收入增加了近1000萬元，對選煤廠產生了很好的經濟效益。

4 結束語

李雅莊選煤廠通過對浮選工藝進行改造，減少了煤泥的浸潤時間，改善了煤泥的可浮性，提高了浮選精煤產率，降低了精煤灰分，提高了末精煤整體水分，經濟效益顯著。改造后工藝流程簡單、穩定，電耗低，維護量小，減少了崗位人員，提高了產品的內在和外在質量。