選煤廠浮選精煤脫水系統的改造探析

史鑫磊

(山西高河能源有限公司洗煤廠,山西 長治 046000)

引 言

隨著我國經濟的不斷發展，對于煤炭能源的需要也越來越大。因此大大刺激了煤炭的生產，煤炭企業為了能夠高效的開采煤炭資源，不斷投入新的設備、變革新的工藝，從而可以保證我國對煤炭資源的需求。可是隨著石油、天然氣等資源的開采，給煤炭行業帶來了非常大的沖擊。因此導致選煤廠開始朝著低成本的方向進行轉化，通常重介選煤技術具有便于操作、選煤精準、便于實現自動化等特點。因此得到選煤廠的廣泛認可。

1 某選煤廠概況及洗選工藝及流程

1.1 某選煤廠概況

在2010年9月，該選煤廠開始籌建300萬t車間，該選煤工藝包括如下幾個方面：第一，重介旋流器分選；第二，煤泥重介旋流器分選；第三，浮選的聯合工藝。并且在2011年10月開始運行，同時將200萬t車間與300萬t車間進行銜接處理，在進行浮選時，可以借助加壓過濾機脫水的形式進行回收。這樣該廠具有500萬t的選煤能力。

產品屬中灰、高硫焦精煤，質量指標為:Ad≤10%，Std≤2.5%，Vdaf 20%～24%，Gr≥80，Y值16 mm～20 mm。洗混煤發熱量為17.6 kJ/g。

1.2 洗選工藝及流程

一車間系統:對于原煤而言，首先對其進行脫泥，以及重介旋流器進行清洗，接著由TBS對粗煤泥進行分選，即為煤泥浮選聯合工藝。通常原煤經歷0.75 mm脫泥篩脫泥后，這時篩上的物質可由旋流器進行分選，從而可以選出精煤，再次可以洗出煤和矸石。對于精煤而言，經過離心機進行脫水處理后，既可以成為精煤產品，而中煤在離心機的處理下成為中煤產品，對于矸石而言，借助脫介篩經過脫介再由矸石皮帶運出廠。

二車間系統:主要運用不脫泥、不分級、無壓的重介旋流器進行選煤，其中重介系統能夠回收大于0.25 mm的煤泥，而小于0.25 mm的煤泥則可以通過浮選工藝選擇。通常將經過濕潤的原煤進入旋流器后，可以選擇出三種類型的產品：精、中、矸。一般重介精煤可以在四臺脫介篩中進行處理后，再次進入離心機脫水處理，最終可以形成精煤。中煤以及矸石可以經過一臺脫介篩處理，再次經過離心脫水，最后將其運輸到中煤與矸石倉庫。

2 生產中存在問題及分析

2.1 浮精和浮尾灰分偏低

在選煤的過程中，浮選精煤灰度一般占據8%的分量，浮選尾煤灰分約所占的比重占到60%，比較發現都低于浮選小試驗指標，從而導致濃縮池表面出現了相對較多的浮泡，尤其當在井下透水造成煤表面氧化后，最終給浮選帶來嚴重的影響。經過對現場的調研發現，浮選精礦桶往往處于高液位，與此同時出現了冒桶現象，從而導致浮選機不能進行有效地刮泡。當前由于刮泡數量相對較少，最終使得浮精和浮尾灰分含量相對較低[1]。

經過分析發現，要想有效地解決浮精和浮尾灰分含量相對較低的問題，可以增加浮精刮出量，因此在2019年11月13日測試浮選機的處理能力，在進行實驗的過程中，可以允許浮選精礦桶冒桶的現象，從而可以保證浮選機產生較好地浮選性能。與此同時能夠最大限度的提高刮出精煤。與此同時，在進行實驗過程中，對如下三種進行采樣化驗：第一，浮選入料；第二，浮選精礦；第三，浮選尾煤，經過化驗發現，在精煤灰分可以達到9.95%，而在浮選尾煤中，灰分可以達到70%左右。由此可以看出，浮選機在進行選煤時表現得并不理想，可是其不是引起浮精與浮尾灰分偏低的誘發因子，假如能夠及時處理浮選精煤，那么該浮選工藝可以達到生產的需要。由此可以看出，要想能夠有效地提高生產問題，必須優化浮選精礦的能力。在選煤廠浮選精煤環節設置4臺120 m2的加壓過濾機進行脫水處理，當前由于加壓過濾機往往出現較為嚴重的故障問題，從而大大降低了本身的處理能力，從而大大降低了浮選機的處理能力。

2.2 浮選機第三室、第四室跑煤現象

在作業時，設置在第三室與第四室中得選煤機出現了跑煤現象，通過分析發現負壓管直徑僅為40 mm，導致空氣進氣量不能滿足需要。因此將其直徑改為50 mm，經過實踐發現浮選機不再出現跑煤現象[2]。

2.3 加壓過濾機濾液水干擾浮選入浮濃度

該廠加壓過濾水主要經過如下兩個環節：第一，精煤快開；第二，返回浮選入池，經過化驗發現，浮選入料池里面的濾液水含有較多的煤，其顆粒直徑為0.25 mm，從而嚴重影響二次浮選效果。將原廠煤尾壓縮機改造成為精煤壓縮機，從而可以有效地提高加壓過濾的能力。

經過對煤泥灰分進行分析發現，在七月份含量達到最大值，同比增長2.92%。而相應的浮精灰分占到10%，同比下降了0.3%，經過進一步的分析發現，0.125 mm以上煤粒浮來，從而致使浮精灰分呈現下降的趨勢，因此使得加壓周期大大減少，同時在濾餅中顆粒相對粗大的成分逐漸增多。此外，尾礦灰分所占比例達到70.90%，經過分析發現存在如下幾個方面的原因：第一，在濃縮池中低灰細泥的含量相對較高，從而導致產生大連的泡沫。第二，浮選機在刮泡時，往往不理想，從而引起低灰泡沫含量逐漸增多。第三，過多的藥量進入到尾煤處理環節，經過積累在濃縮池中逐漸增多，從而出現泡沫聚集的現象。

2.4 加壓過濾機處理能力低

經過分析發現加壓過濾效率低下主要原因是：第一，在毛煤顆粒合成的過程中，大顆粒的煤泥不斷增加，約占18%以上。第二，經過精洗后的精煤中，-0.25 mm顆粒所占的比例可以達到80%以上。第三，在進行浮選精煤的過程中，由于在精煤桶中存在大量的微泡，進而導致進入泵體中，從而導致出現汽蝕現象，最終導致泵的性能下降，與此同時微泡進入壓縮機后，影響產生濾餅的效率，以及質量，最終降低了壓縮機的工作效率。

鑒于上述原因，對浮選精煤脫水系統進行改造，從而可以有效地調浮精灰分，以及浮精回收率與浮尾灰分。因此需要對加壓過濾機進行二次加藥，這樣可以有效地調節濾液閥門的工作情況，經過實踐發現，雖然有所改進，可是效果并不理想。

2.5 改造方案

經過上面的探究可以發現，在進行改造的過程中，通常可以設置兩臺精煤板框壓濾機，主要原因有：第一，快開壓縮機相對簡單，便于管理；第二，增設新壓濾機時，并不需要大量改變原廠的設備位置，僅僅需要拆除塊狀精煤出廠皮帶輸送機后，在原廠皮帶機位置設置壓濾機，從而不僅可以優化浮現精煤的效果，而且不需要增加大量的工作量，進而能夠有效地優化系統的功能[3]。

為了能夠有效地優化加壓過濾機的性能，可以使得壓濾機與加壓過濾及同步工作，從而能夠有效地處理浮選精煤的效率，與此同時壓濾機能夠分擔一部分加壓過濾機所產生的濾液，大大降低了浮選入料量，以及能夠有效地增加機器的入料濃稠度。

3 結語

經過對選煤廠浮選精煤工藝進行全面的調研發現，要想優化浮選精煤工藝，必須對加壓過濾機進行改造，由于加壓過濾機處理能力相對較小，那么將嚴重影響浮選機刮泡量，以及導致浮精與浮尾灰分低。此外，導致在濃縮機內部因進入大量的浮選藥劑，從而導致出現大量的泡沫。因此可以在首先設置一臺板框壓縮機，從而可以有效地提高浮精脫水處理能力。經過改造，在工程實踐的過程中發現，可以有效地提高當前浮選機的性能，大大改善濃縮池中低灰煤泥的含量。為今后系統改造提供借鑒。