鎮城底選煤廠粗煤泥分級工藝優化改造

仝戰偉

山西焦煤 西山煤電集團鎮城底選煤廠, 山西 太原 030024)

鎮城底礦選煤廠為一座設計產能150萬t的礦井型選煤廠,雙系統運行。其分選工藝流程為:原煤入選前不預先脫泥,經無壓三產品旋流器分選得到精煤、中煤、矸石3種產品,精煤及中煤磁尾混合后進入煤泥分級篩,分級篩篩上物進入離心機得到粗精煤泥,篩下水進入浮選系統直接進行浮選。浮精經快開壓濾機壓濾脫水后進入精煤倉,浮選尾礦濃縮壓濾排入煤泥場地,全廠洗水閉路循環。在生產過程中發現存在跑粗現象,影響浮選效果。

1 改造前存在問題

該選煤廠改造前精煤磁尾先經過弧形篩脫水脫泥(弧形篩篩縫為0.5 mm),篩上物進入煤泥離心機脫泥脫水,篩下物進入浮選系統,工藝流程見圖1.

1.1 弧形篩入料篩分分析

弧形篩入料(精煤磁尾)粒度組成見表1. 由表1可以看出,煤泥中主導粒度級為0.25～0.125 mm,占比為33.82%,灰分為15.01%;+0.25 mm粒度級的累積灰分為8.51%,累積產率為37.40%;高灰細泥占比為28.78%,累積灰分為38.75%. 隨著粒度的逐漸降低,各個粒度級的灰分逐漸升高,其中-0.045 mm粒度級的灰分達到56.99%,占比為8.56%.由此篩分實驗數據可以看出:重介旋流器分選下限基本為0.25 mm,若0.25～0.5 mm粒度級再進入浮選系統,存在重復分選問題。

圖1 改造前工藝流程圖

1.2 弧形篩篩下水篩分分析

精煤磁尾弧形篩篩下水粒度組成見表2. 精煤磁尾弧形篩篩下水直接進入浮選,由表2可以看出,+0.5 mm粒度級的占比為3.83%,存在跑粗問題,不利于浮選操作,影響回收率,給洗水平衡增加了壓力[1].

2 工藝優化改造

鑒于以上問題,對系統進行優化,主要優化方向是選擇高效分級脫泥設備,實現高效脫泥分級和窄粒級入浮選,從而充分發揮噴射式浮選機的細粒級分選優勢,提高浮選效果[2].

表1 弧形篩入料(精煤磁尾)粒度組成表

表2 精煤磁尾弧形篩篩下水粒度組成表

具體改造方案為:對2臺30-60-20精煤泥弧形篩和2臺32-60-20精煤泥弧形篩進行改造,更換為篩縫0.25 mm的高頻篩,降低浮選入料上限,+0.25 mm部分直接脫水后進入產品倉,-0.25 mm級進入浮選系統,工藝流程見圖2.

3 工藝優化改造后效果分析

改造完成后分別從高頻篩入料、篩上物、篩下物粒度組成及灰分分析其效果,分析數據見表3,表4,表5.

從表中可以看出,篩上物灰分為9.44%,滿足十級肥精煤灰分(≤10.00%)要求;篩下水中+0.5 mm粒度級含量為0%,解決了過去生產中跑粗問題,而+0.25 mm粒度級僅占3.44%,說明高頻篩分級效果良好,為后續浮選作業創造了有利條件。

圖2 改造后工藝流程圖

表3 高頻篩入料(精煤磁尾)粒度組成表

表4 高頻篩篩上物粒度組成表

表5 高頻篩篩下水粒度組成表

4 經濟效益分析

現精煤磁尾中煤泥(-0.5 mm)占原煤23%,改造前進入浮選中+0.25 mm粒度級占33.77%,而改造后僅占3.44%,年入洗原煤按150萬t,精煤按2 000元/t,煤泥按50元/t計。

1) 優化改造后,回收率得到提高,對比分析見表6.

改造后能減少浮選入料量:33.77%-3.44%=30.33%.

表6 浮選入料粒度為-0.5 mm和-0.25 mm生產結果對比表

綜合回收率為:30.33%+73.66%×69.67%=81.65%.

較分級前提高約:81.65%-80.64%=1%.

可提高經濟效益:150×23%×1%×(2 000-50)=672.75(萬元)。

2) 優化改造后,浮選煤泥量減少150×23%×30.33%=10.46(萬t),而捕收劑及起泡劑按2.5∶1折合單價13 000元/t,干煤泥藥劑消耗0.9 kg/t,按減少煤泥量藥劑消耗的一半計算,則年節約藥劑費用10.46×1/2×0.9×13 000/1 000=61.19(萬元)。

綜上可知,合計年增收效益為672.75+61.19=733.94(萬元)。

5 結 語

該廠改造完成后,提高了精煤磁尾的脫泥效率,避免了粗煤泥重復分選,同時減少了浮選入料中粗粒級物料的含量,減少了藥耗,優化了浮選效果,精煤回收得到提升,經濟效益顯著。