高灰煤泥浮選回收工藝實踐與探究

神東洗選中心布爾臺選煤廠 內蒙古 鄂爾多斯 017209

1 引言

根據2019年公司商品煤產量下降，利潤保持不變的態勢下，我廠通過大力宣傳煤質知識，使全體員工提高認識產品質量對公司利潤和個人收入的之間相互關系，牢固樹立質量就是效益的理念，形成齊抓共管的局面。結合我廠洗選工藝現狀，我廠把煤質管理工作放到更加突出的位置，強化原煤配洗管理及洗選作業的全過程質量管控。在生產組織過程中，進一步強化現場檢查、考核、反饋力度，確保各項煤質管理制度、措施落實到具體工作當中，同時加強與礦井、煤質處的煤質信息溝通，及時了解礦井原煤質量的變化，并對洗選參數實時做出相應的調整，力求最大限度的提高煤質、穩定煤質。

2 高灰煤泥浮選工藝概述

2.1 粗選加精選 為了降低高灰煤泥對于精煤的污染，一些選煤廠選擇采取粗選和精選結合的方式進行高灰煤泥的分選，此種方式容易造成灰分較低的煤流失，降低經濟性。在此工藝基礎上，有些選煤廠進行了改進，利用浮選加精選的方式進行分選，由于增加了浮選機，操作復雜、費用較高。

2.2 脫泥浮選 脫泥浮選方式是對浮選入料進行預處理，即首先脫除高灰煤泥，從而降低其對浮選質量的影響。

2.3 分級浮選 分級浮選根據設計粒徑進行分選方法的組合，針對粗細兩種不同的浮選特性，采用不同性質的表面活性劑進行處理，最終可以獲得較好的分選效果。

3 布爾臺煤泥生產現狀分析

布爾臺選煤廠目前生產能力是3100萬噸/年，主要承擔布爾臺礦、寸一礦、寸二礦、柳塔礦的洗選加工任務，主要洗選工藝為：200-13mm的塊煤采用重介淺槽進行分選、13mm-2mm的末煤采用重介旋流器分選、2mm-0.2mm的采用TBS干擾床分選、-0.2mm的細煤泥部分進行半濃縮浮選，其余煤泥水經濃縮后采用加壓過濾和板框壓濾聯合脫水后，直接回收。

布爾臺礦區原煤屬于變質程度較低的長焰煤、不粘煤，具有高灰、低硫(局部高硫)、發熱量較低的特點，但經洗選加工后是優質動力煤和化工用煤。目前所采用的洗選工藝為：200-25 mm塊煤采用重介淺槽分選、25-2mm的末煤采用重介旋流器分選，2-0.2 mm的粗煤泥經濃縮后采用TBS干擾床進行分選、-0.2 mm的細煤泥經濃縮后加壓過濾和板框壓濾聯合脫水后，直接回收。煤泥具有粒度細，水分高、灰分高、發熱量低、粘滯、不易松散等特點，煤泥性質如表1所示。

表1 煤泥性質

4 布爾臺煤泥浮選提質可行性實踐分析

煤泥浮選工藝主要通過添加表面活性藥劑，使得煤泥出現親水性差異而進而使其分開的過程。首先將煤泥水加入到調漿設備中，向內添加計算量的表面活性劑，在表面活性劑的作用下，煤泥產生不同的表面張力，從而使得煤泥表面具有不同的親水性，此時將煤泥水加入到浮選設備中，在浮選設備中，通過外加能源產生氣泡，在氣泡的作用下，疏水性的煤粘接在氣泡上，隨氣泡上升至煤泥水的上層，進而排出浮選設備，脫水成為精煤部分；而親水性強的泥部分則沉積在底部，由下層排出，經濃縮壓濾最終得到高灰煤泥。

布爾臺選煤廠煤泥浮選示范工程，原設計與建設是采用末煤B系統的分級旋流器溢流作為浮選入料，經半濃縮浮選后給入調漿設備及后續的浮選柱浮選。目前由于煤泥水濃度低，無法滿足10萬噸/年生產需求。改造后的浮選工藝為：通過底流泵將塊煤系統濃縮底流打入靜態混合器，引入循環水，在靜態混合器中稀釋化解煤泥水團塊，再經分級旋流器組隔除煤泥水中的異雜顆粒，旋流器溢流去調漿浮選，濃度控制在70-80g/l，旋流器底流去粗煤泥回收系統或末煤煤泥水總管。增壓泵和循環水管路上分別增設電磁流量計測讀流量，以利于控制最終的浮選入料量和濃度。

經過浮選工藝后，煤泥水分由30.9%增加至39.0%左右，灰分由34.20降至8.0%左右，煤泥發熱量由先前的3050kal/kg增加至3974kcal/kg。煤泥發熱量可提升約920kcal/kg左右。按照煤泥浮選成本30元/噸計算，可增加利潤約為23萬元。如果浮選得到的精煤進行單獨外銷，可增加利潤約為2527萬元。

5 煤泥提質高質化利用分析

(1)煤泥發電技術。煤泥作為一種低熱值的燃料，具有極大的成本優勢。目前，我國的電力資源主要來自燃煤電廠，將煤泥應用在燃煤電廠進行發電可以獲得較好的應用，此方式不僅可以進一步提升能源利用率，也可以較大的降低燃煤成本。

(2)煤泥水煤漿技術。煤泥水煤漿技術是在高濃度水煤漿基礎上發展起來的燃燒應用技術，通過將煤泥進行簡單的調漿，就地利用工業鍋爐或其他燃燒設備，以水煤泥代替煤、油等燃燒，此方式可以燃燒充分，提升燃燒效率。煤泥漿一般對于質量要求不高，只要能夠滿足實際燃燒需求即可。

(3)混摻末精煤燃燒使用。去除了高灰物質后的煤泥在燃燒中可以有效降低氣體和粉塵的排放，混摻末精煤燃燒提升升煤炭洗選效益，為社會提供清潔能源。

6 結語

高灰煤泥矸石泥化嚴重，煤泥水沉降、處理困難，對于分選精煤的品質造成較大的影響。通過利用表面活性劑進行高灰煤泥藥劑處理，可以對其進行有效的分選，通過分選的煤泥可以獲得更加優質的利用。