中煤、矸石粗煤泥分離技術改造

劉國棟

(霍州煤電集團 辛置煤礦選煤廠，山西 霍州 031400)

辛置煤礦選煤廠隸屬于霍州煤電集團辛置煤礦，為設計年入洗能力270萬t的礦井型選煤廠，由一車間、二車間兩個獨立的生產系統組成，主要入洗辛置礦2#、10#原煤，內調配洗干河礦2#、紫晟礦2#等原煤，產品主要有10級冶煉肥精煤、16.74 MJ/kg中煤等。一車間設計年入洗能力為60萬t，采用脫泥有壓三產品重介質旋流器分選、煤泥浮選、尾煤濃縮壓濾回收的聯合工藝；二車間設計年入洗能力210萬t，采用淺槽排矸、50～0 mm不脫泥無壓給料三產品重介質旋流器分選+煤泥重介質分選、-0.5 mm級直接浮選、浮精壓濾+過濾脫水、尾煤兩段濃縮、沉降離心機和壓濾聯合回收工藝。

二車間中煤質量要求灰分37.0%～39.0%，發熱量16.74 MJ/kg，由于現原煤中含矸量較大，中煤和矸石稀介質中矸石比例大，造成中矸稀介質灰分偏高。原煤煤質好時，中煤粗煤泥灰分達到55%左右，最終中煤產品灰分達到43%左右；原煤煤質差時，中煤粗煤泥灰分達到65%左右，最終中煤產品灰分達到48%左右，發熱量嚴重偏低，導致中煤產品質量不合格。同時，二車間煤泥灰分在53.0%左右，達不到集團公司洗煤生產技術管理考核煤泥灰分≥55%的要求。因此，需要對中煤、矸石粗煤泥回收工藝進行改造。

1 改造前工藝

二車間原粗煤泥回收工藝為：精煤稀介質進入精煤稀介質桶，中煤和矸石稀介質進入中矸稀介質桶。精煤稀介質經過磁選回收、濃縮旋流后，底流粗顆粒經過振動弧形篩、離心機脫水進入精煤，溢流細顆粒進行浮選回收。中矸稀介質經過磁選回收、濃縮旋流后，底流粗顆粒經振動弧形篩、離心機脫水進入中煤，溢流細顆粒進入濃縮池沉淀回收。調查發現，在該工藝下中矸粗煤泥旋流器溢流灰分在45%左右，進入浮選會影響浮精灰分，不進入浮選系統則影響煤泥灰分，是造成二車間煤泥灰分偏低的原因。改造前工藝流程見圖1.

圖1 改造前工藝流程圖

對中煤及矸石稀介質分別進行粒度分析，結果見表1，表2.由表1，2可知，矸石稀介質中+0.25 mm粒度級的物料灰分在75%以上，中煤稀介質中+0.25 mm粒級的物料灰分在35%以下。矸石稀介質中+0.25 mm的物料全部進入到中煤中，直接影響中煤灰分。

表2 中煤稀介質小篩分試驗結果表

表1 矸石稀介質小篩分試驗結果表

2 中煤、矸石粗煤泥分離工藝

為保證中煤產品灰分，需要將中煤、矸石稀介質分離，末矸石進入矸石系統，避免灰分高的矸石顆粒影響中煤產品。改造后的工藝流程圖見圖2.

圖2 改造后工藝流程圖

具體改造方案：

1)將矸石稀介質和中煤稀介質管路分離。原工藝布置中，矸石篩和中煤篩的稀介質在篩下管路匯集，通過改造管路將其分離，分別收集進各自對應的稀介質桶。

2)將原工藝中兩個中矸稀介質桶分為中煤稀介質桶(354桶)和矸石稀介質桶(355桶)，所對應的泵、管路、磁選機、磁尾池、磁尾旋流器位置不變。

3)精煤粗煤泥脫水系統有兩套，需將1套改為中煤粗煤泥脫水系統。2臺精煤磁尾旋流器底流進入1套脫水系統，增加管路將中煤粗煤泥旋流器底流進入另1套脫水系統，通過原有溜槽將物料打入中煤。

4)增加1臺600 mm刮板輸送機及溜槽將矸石轉載至矸石膠帶輸送機。

5)對編號為333煤泥重介質旋流器底流去向進行改造，增加管路，讓底流進入中煤磁選機。

6)兩個合介質桶連通改造，增加管路、閥門，防止兩個合介質桶液位不平衡。

7)增加管路將中煤粗煤泥旋流器溢流進入浮選，避免低灰物料進入濃縮機，影響煤泥灰分，提高精煤產率。

改造后設備流程：

中煤稀介質：354桶→中煤磁選機→中煤磁尾池→中煤磁尾旋流器→中煤粗煤泥振動弧形篩(原精煤粗煤泥弧形篩)→中煤離心機(原精煤粗煤泥離心機)→中煤。

矸石稀介質：355桶→矸石磁選機→矸石磁尾池→矸石磁尾旋流器→矸石振動弧形篩(原中煤粗煤泥弧形篩)→矸石離心機(原中矸粗煤泥離心機)→刮板輸送機(新增)→375矸石膠帶輸送機。

3 改造效果

改造后，對中煤、矸石粗煤泥灰分進行檢測，矸石粗煤泥灰分為76.33%，運輸到矸石皮帶；中煤粗煤泥灰分32.21%，進入中煤產品，穩定了中煤產品質量，確保中煤產品發熱量合格，滿足用戶需求。

對中煤粗煤泥旋流器溢流進行檢測，溢流灰分25.62%，完全可以進入浮選。經統計，二車間浮精產率提高了0.67%，最終煤泥灰分提高到56%左右，達到考核要求。

4 結 語

經過中煤、矸石粗煤泥分離技術改造，高灰矸石廢棄，低灰粗煤泥進入中煤，提高了中煤產品質量，滿足了用戶需求。中煤粗煤泥旋流器溢流進入浮選，提高了精煤產率和煤泥灰分，創造了經濟效益。