新莊孜選煤廠煤泥重介工藝的改進與實踐

蔣 昊

（淮南礦業(yè)集團新莊孜選煤廠， 安徽 淮南232072）

1 引言

淮南礦業(yè)集團新莊孜選煤廠位于安徽省淮南市八公山區(qū)，隸屬于淮南礦業(yè)集團選煤分公司，是一座礦井型煉焦煤選煤廠，原設(shè)計入選能力240萬t／a，最早采用跳汰＋重介＋浮選聯(lián)合流程，經(jīng)一系列改造之后采用重介＋浮選聯(lián)合工藝流程。不過隨著市場的推進，加上礦井原煤性質(zhì)的不斷變化、煤泥量經(jīng)常浮動，以前的工藝流程難以滿足要求。2011年新莊孜選煤廠進行了一次技術(shù)改造，引入煤泥重介技術(shù)，現(xiàn)入選能力達到450萬t／a，采用三產(chǎn)品重介＋煤泥重介＋煤泥浮選＋尾煤壓濾聯(lián)合工藝流程，改善了工藝效果，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，經(jīng)濟效益也顯著提高。

2 原工藝流程

2.1 原工藝的工作方式

礦井原煤進無壓三產(chǎn)品重介旋流器入洗，精煤、中煤收集箱產(chǎn)品經(jīng)弧形篩、脫介篩脫泥脫介，篩上產(chǎn)品進入離心機脫水作為精煤、中煤產(chǎn)品。矸石收集箱產(chǎn)品經(jīng)弧形篩、脫介篩脫泥脫介進入矸石皮帶。精煤弧形篩篩下合格介質(zhì)經(jīng)分流后，一部分進入合格介質(zhì)桶，另一部分和脫介篩篩下稀介段一起去磁選，磁選機尾礦與離心液通過振動弧形篩回收粗煤泥，篩下作為浮選入料，中煤、矸石篩下稀介質(zhì)分別磁選，尾礦排至煤泥回收系統(tǒng)。

2.2 存在問題

新莊孜選煤廠于2009年12月技術(shù)改造后，北系統(tǒng)三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器由3GDMC1200／850A 更 換 為 3GDMC1300／920A，后續(xù)工藝流程設(shè)備未進行技改，南系統(tǒng)旋流器保持不變，仍為3GDMC1200／850A。技改過后，北系統(tǒng)煤泥量大，粗精煤泥灰分偏高，北系統(tǒng)旋流器分選下限大于0.5 mm，明顯高于南系統(tǒng)分選下限0.3mm，見表1。介質(zhì)消耗偏大，噸煤介耗達到3kg。

表1 南、北系統(tǒng)三產(chǎn)品重介旋流器精煤產(chǎn)品小篩分表

2.2.1 存在的問題造成的后果

北系統(tǒng)煤泥量大，懸浮液粘性大，錯配物含量增加，分選效果差，北系統(tǒng)粗精煤灰分明顯高于南系統(tǒng)粗精煤灰分，中煤－1.4偏高，為保證精煤產(chǎn)品合格，勢必要降低重介精煤灰分，控制浮選灰分，這就導(dǎo)致重介精煤背灰，總的精煤回收率虧損?；厥章侍潛p1%～2%，簡單計算年損失經(jīng)濟利益最少3 000萬元。

2.2.2 原因分析

新莊孜選煤廠采用原煤不脫泥、不分級入洗，原煤中含有原生煤泥，在洗選過程中還要產(chǎn)生一部分次生煤泥，同時矸石泥化也會產(chǎn)生煤泥。由于采用大直徑重介質(zhì)旋流器分選，其分選下限在0.5mm，而0.3～0.5m粒級未能得到有效分選，導(dǎo)致粗精煤泥錯配物含量增加，高灰細泥污染產(chǎn)品。同時為了匹配大直徑重介質(zhì)旋流器的處理量及出料壓力，弧形篩和振動篩的篩縫配置逐漸增大。新莊孜選煤廠所用的精煤、中煤弧形篩安裝尺寸為1mm，矸石用弧形篩安裝尺寸為0.5 mm，故循環(huán)介質(zhì)中產(chǎn)品的粒度區(qū)間為0～1.0 mm左右，在該粒度區(qū)間中，保守估計0.5 mm以上顆粒均為分選粒度區(qū)間以內(nèi)，導(dǎo)致大量該粒度區(qū)間內(nèi)的高灰物料無限重復(fù)分選、產(chǎn)生泥化，導(dǎo)致系統(tǒng)煤泥量增大、積聚，嚴重影響重介分選效果。

3 工藝改進

在北系統(tǒng)大直徑旋流器分選的基礎(chǔ)上，精煤弧形篩篩下一部分合格介質(zhì)和小部分精煤磁選機合格精礦進煤泥介質(zhì)桶，經(jīng)新增小直徑煤泥重介旋流器分選后低灰溢流進入精煤磁選機，磁選尾礦經(jīng)過振動弧形篩、煤泥離心機脫水、脫泥，得到低灰粗精煤；高灰底流進入中煤磁選機，磁選尾礦進入煤泥水系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 北系統(tǒng)煤泥重介系統(tǒng)流程圖

煤泥重介系統(tǒng)降低了重介旋流器分選下限，有效地控制系統(tǒng)中的煤泥含量，保證介質(zhì)的穩(wěn)定性，降低介質(zhì)的粘度。系統(tǒng)煤泥量減少，磁選機回收率提高，介質(zhì)消耗降低。煤泥重介的密度和旋流器的底流口直徑可調(diào)，既能保證粗煤泥的灰分，又可充分回收粗煤泥。

4 實踐效果分析

煤泥重介旋流器有效的彌補了大直徑旋流器分選下限不足的問題，使重選的分選下限由原來的0.5mm降至0.3mm，實現(xiàn)了全粒級分選。＋0.3mm灰分為8.60，見表2，分選效果較明顯，有效降低了粗精煤泥灰分。

表2 煤泥重介旋流器產(chǎn)品小篩分表

產(chǎn)率項。改造前后對比見表3，重介系統(tǒng)分選效果明顯改善，粗精煤泥灰分大幅降低，精煤產(chǎn)率提高1.65%。直接經(jīng)濟效益按年入洗300萬t原煤，精煤1 000元／t。

300×1.65%×1 000＝4 950萬元／a

表3 改造前后效果對比表

介質(zhì)節(jié)省。改造前介耗達到噸煤3kg，改造后介耗為噸煤2kg。直接經(jīng)濟效益按全年入洗300萬t原煤，介質(zhì)620元／t。

300×（0.003－0.002）×620＝186萬元／a

技改費用、電耗以及設(shè)備損耗，技改費用按500萬元計算，電耗比原來增加50萬元／a。設(shè)備維護和檢修費用增加了100萬元／a。

全年增加經(jīng)濟效益：4 950＋186－500－50－100＝4 114萬元。

［1］謝廣元.選礦學(xué)［M］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2002.

［2］戴少康.選煤工藝設(shè)計的思路與方法 ［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2003.

［3］查正平.煤泥重介在全重介工藝中的使用［J］.煤炭技術(shù)，2006，25（2）：92－93.

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