基于難浮煤泥二次浮選工藝的研究與應用

陳超

冀中能源股份有限公司葛泉礦洗煤廠 河北邢臺 054102

1 問題的提出

隨著礦產資源的日益枯竭和機械化采煤程度的提高，井下原煤日趨“貧、細、雜”化，需要分選和分級的細粒級物料越來越多，浮選是目前公認的細粒煤泥分選最有效、最經濟的分選技術之一，但在浮選過程中，在追求產品指標的同時，往往犧牲精煤產品質量和產品結構組成，使煤泥浮選工藝技術面臨一個新的挑戰[1]。

2 二次浮選工藝的確定

隨著采煤機械化程度的提高、開采深度的加深，細粒和超細粒煤泥在原煤中所占的比例逐年增加，而市場對產品質量日益苛求，現有浮選工藝凸現出其致命弱點。

提出二次浮選工藝，即將一次浮選的精煤進行二次精選，浮選過程中通過調整藥劑用量克服煤泥不同可浮性的浮選，降低浮選精煤的灰分，實現浮選精煤產率的最大化。

煤泥浮選試驗結果進一步表明，煤泥二次浮選工藝具有很強的優勢，在指標相同的條件下，除二次浮選比一次浮選消耗更多的浮選藥劑外，二次浮選可得到更高的精煤產率，尾煤灰分和浮選完善指標。二次浮選精煤灰分相比一次浮選精煤灰分可有效降低，一次精煤為二次浮選的入料，煤泥的可浮性為易浮或極易浮，極大的降低了浮選的難度。二次浮選時，加入循環水對一次精煤進行稀釋，稀釋后的浮選精煤在浮選過程中脫除高灰細泥，二次浮選進一步強化了藥劑的選擇性和氣泡礦化幾率，強化煤泥浮選過程，穩定精煤產品質量[2]。

3 工藝改造

經試驗驗證及現場考察，浮選系統最終改造方案為：二次浮選+精煤快開壓濾+均質化給料。

4 效果分析

二次浮選工藝在葛泉礦洗煤廠投入使用后，在浮選效果方面顯示了其特有的優勢。在入料性質相近、目前尾礦灰分55%條件下，進行了一系列工業試驗。

4.1 快灰檢查

表1 一次浮選工藝浮選效果

表2 二次浮選工藝浮選效果

表3 浮選入料、產物粒度組成及各粒級分選效果（整機）

從試驗結果來看，當一次浮選尾礦灰分為55%時，一次浮選浮精灰分在10.8%左右，要想獲得合格的總精煤灰分，必須降低重介精煤灰分，使重介精煤“背灰”。通過二次浮選，浮精灰分可穩定降至10.5%以內，提高了浮選穩定性的同時，可避免重介精煤“背灰”現象[3]。

4.2 單機檢查

由單機檢查可知，一次浮選精煤灰分為10.86%，超出精煤內控指標，經二次浮選后，浮精灰分降到10.20%，達到控制指標，整機浮選完善指標較一次浮選也有所提高。

5 經濟效益

通過二次浮選，浮選精煤灰分10.20%，達到內控指標，浮選精煤產率51.27%；浮精產率降低0.68%，浮選入料占原煤比例按13%計算，則浮精產率降低后，精煤產率降低：

13%×0.68%=0.09%

一次浮選情況下，重介精煤處于“背灰”狀態，重介精煤平均灰分9.22%，經二次浮選后，浮選精煤灰分降到10.20%，則在保證總精煤灰分的前提下，重介精煤灰分可提高至9.78%，重介精煤回收率提高約0.35%，進入重介旋流器的原煤占總原煤的比例按67.86%計算，則重介精煤產率增加后，總精煤產率增加：

67.86%×0.35%=0.24%

合計增加精煤產率：

0.24-0.09=0.15%

按年入洗量60 萬噸，精煤回收率32%，精煤價格1300 元/噸計算，則增加效益

60×32%×0.15%×1300=37.44 萬元

6 結語

煤泥粒度組成、煤與矸石的嵌布特點決定煤泥可浮性的差異，葛泉礦洗煤廠一系列工業試驗表明，對于難浮煤泥，二次浮選可以有效降低并穩定浮選精煤灰分到10.5%以內，相比較一次浮選優勢明顯，最大限度實現企業效益最大化。