小直徑旋流器組在粗精煤泥回收工藝中的應用

馬茂華，李 敬

(攀煤集團精煤分公司第二洗煤車間，四川 攀枝花 617000)

在脫泥無壓三產品重介質旋流器分選工藝中，大直徑重介旋流器精煤弧形篩篩下合格介質分流出一部分和精煤脫介篩的稀介質一起進入磁選機磁選，磁選尾礦進入小直徑旋流器組分級濃縮后，底流用震動弧形篩和離心機脫水脫泥，篩下水和離心液回到粗精煤泥回收系統不斷循環。但是由于大直徑旋流器分選粒級過寬，對末煤分選效果較差，存在粗精煤泥灰分高的問題。為此，工程技術人員討論進行旋流器的技術參數設定和粗精煤泥回收系統工藝改造，并做了深入研究和嘗試，最終確定了小直徑旋流器組在粗精煤回收系統中的工藝參數。生產實踐證明，粗精煤泥系統工藝改造和小直徑旋流器組的技術參數調整后，粗精煤泥灰分下降明顯，精煤產率升高。

1 原粗精煤泥回收工藝系統存在的問題

1.1 原煤煤質特點

格里坪選煤廠為煉焦煤選煤廠，新重介系統技改完成后，處理能力達到1.80 Mt/a，生產工藝為脫泥無壓三產品重介旋流器+直接浮選。主要入洗攀煤集團公司下屬的太平礦和部分花山礦、大寶頂礦以及外來煤原煤，隨著礦井采煤機械化程度的不斷提高，入洗原煤煤質不斷變差。原煤篩分浮沉見表1和表2。

表1 原煤篩分組成

表2 50～0.5 mm 原煤浮沉組成

由表1可見，原煤粒度組成比較細，小于6 mm粒級產率達到59.41%，原生煤泥產率達到了15.13%，原生煤泥和次生煤泥合計約占26%。由表2可見，當塊精煤灰分在8%左右時，±0.1含量為16.49%，可選性為中等可選。但是小于0.5 mm的末煤灰分高，容易導致精煤粗煤泥灰分高。

1.2 存在的問題

1.2.1 三產品重介旋流器分選精度差

重介系統使用的是φ1 400 mm大直徑旋流器，可能偏差Ep值偏大。根據資料顯示，在原煤中大于13 mm級塊煤較少而末煤含量大的情況下Ep值劇增，細粒級末煤分選效果較差。同時由于粗精煤泥回收系統中，振動弧形篩篩下水在系統內循環，導致粗精煤泥灰分因受污染嚴重而偏高。精煤小直徑旋流器組入料情況見表3。

表3 精煤小直徑旋流器組入料粒度組成

1.2.2 粗精煤泥回收系統工藝污染嚴重

由于粗精煤泥回收系統工藝中，振動弧形篩篩下水在系統內循環，導致粗精煤泥受污染嚴重，灰分偏高。粗精煤泥和振動弧形篩篩下水粒度、灰分組成情況見表4。

表4 粗精煤泥和振動弧形篩篩下水粒度組成

1.2.3 產品損失較大

由于粗精煤灰分較高，致使主洗精煤為之“背灰”現象，造成主洗系統分選密度低，不符合選煤產率最大化原則。銷售精煤灰分和中煤損失情況如表5所示。

表5 銷售精煤灰分和中煤損失

2 粗精煤泥回收工藝研究

2.1 小直徑水力旋流器操作因素探索

小直徑水力旋流器是利用回轉流進行分級，也可用于濃縮、脫泥及分選的設備，其結構簡單、處理能力大，且工藝效果良好，主要由殼體、溢流管、給礦管和底流口等組成。影響工作效果的因素包括結構參數、操作條件和礦物性質，其中在實際生產過程中主要是根據給礦性質的變化調整壓力和給礦量實現控制分級、濃縮、脫泥的效果。

小直徑旋流器組不同壓力底流組成對比試驗見表6。通過表6數據分析，工作壓力為0.05 MPa時，其底流灰分明顯低于工作壓力為0.1 MPa時的灰分。

表6 小直徑旋流器組不同壓力時底流組成結果對比

通過表7數據分析，由于實際生產過程中小直徑旋流器組入料總量一定，使用4組小旋流器比3組小旋流器底流的灰分低，同時120 網目以下的高灰細粒級含量少。

表7 使用3組和4組小直徑旋流器時底流組成對比

通過表8數據分析(由于通過前面數據分析小于120網目細粒級灰分很高，因此選擇120網目為分界粒度級進行分析對比)，小于120 網目的細粒級越多入料灰分越高，底流中的小于120 網目細粒級含量越多，底流灰分越高。

表8 不同入料小直徑旋流器產品對比試驗

2.2 粗煤泥回收工藝的研究

為了實現進一步降低粗精煤泥灰分的目的，最終確定了新的粗精煤煤泥回收工藝流程，精煤旋流器組的底流進入煤泥振動弧形篩，篩上物直接進入煤泥離心機，離心液回到精磁尾桶進入旋流器，篩下水直接進入浮選。具體工藝流程如圖1所示。

圖1 改造后粗煤泥回收工藝流程示意

3 技術效果分析

粗精煤泥回收工藝改造后，格里坪選煤廠粗精煤灰分降低明顯，粗精煤泥灰分從改造前的25%左右降低到了16%左右。

3.1 粗精煤泥和浮選入料灰分變化

在粗精煤泥回收系統改造之后，粗精煤泥和浮選入料灰分變化情況見表9。

3.2 工藝改造后精煤灰分情況

工藝改造后精煤灰分和中煤損失情況見表10。

3.3 綜合分析

生產運行過程中煤樣檢測統計結果如表9、表10。分析表9、表10可知，粗精煤泥回收系統工藝改造和小直徑旋流器組入料壓力調整之后，粗精煤泥灰分下降明顯，由改造前的25%左右下降到了16%左右；其次中煤損失明顯降低，由改造前的8.5%左右下降到了5%左右。

表9 振動弧形篩篩上物和浮選入料灰分生產統計結果

表10 精煤產品灰分和中煤損失統計結果

4 經濟效果

粗精煤泥回收工藝系統改造和小直徑旋流器組入料壓力調整，粗煤泥得到了有效的分級、濃縮和分選，粗煤泥灰分下降約9%。在保證總精煤灰分的前提下，中煤損失降低了約3.5%，精煤產率提高了約0.3%，年多生產精煤約3 000 t。

5 結 語

實際生產過程證明，通過調整小直徑旋流器的壓力和分流振動弧形篩篩下水直接進入浮選，能夠有效地降低粗精煤泥灰分，解決了大直徑無壓三產品重介質旋流器分選粒級過寬，末煤分選效果較差的問題，穩定精煤產品質量，增加了經濟效益。