二分區(qū)細(xì)煤泥深度浮選改造方案

袁家慶 趙娟

摘 要：主要介紹了二分區(qū)現(xiàn)在煤泥水處理系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，煤泥改質(zhì)機(jī)的工作原理及將煤泥改質(zhì)機(jī)使用到現(xiàn)在粗煤泥回收系統(tǒng)中的效果。

關(guān)鍵詞：煤泥水處理；不達(dá)意；煤泥改質(zhì)機(jī)；效果

1 現(xiàn)有煤泥分選工藝分析

1.1 現(xiàn)有煤泥分選工藝

重介系統(tǒng)的煤泥水（高頻篩篩下水）經(jīng)泵打入水力旋流器組，溢流進(jìn)入浮選入料池，底流可直接作為精礦進(jìn)入精礦池，也可經(jīng)TBS分選機(jī)分選；TBS分選后，精礦進(jìn)入精礦池，尾礦進(jìn)入24m濃縮池；浮選入料池內(nèi)煤泥水經(jīng)泵打入礦漿預(yù)處理器后進(jìn)入浮選柱浮選，浮選精礦進(jìn)入精礦池，浮選尾礦自流入24m濃縮池。精礦池內(nèi)精礦經(jīng)泵打入加壓過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，濾餅與重介系統(tǒng)生產(chǎn)的精末煤作為最終精煤，濾液進(jìn)入尾礦池經(jīng)泵打入24m濃縮池。

1.2 浮選尾礦指標(biāo)分析

從浮選柱尾礦小篩分試驗(yàn)結(jié)果看，0.5-0.074mm粒級(jí)產(chǎn)率達(dá)71.05%，灰分為26.37%，這一粒級(jí)中的精煤沒(méi)有得到有效回收，從而造成精煤損失。

2 煤泥改質(zhì)機(jī)

2.1 結(jié)構(gòu)和工作原理

表面改質(zhì)機(jī)整體為臥式圓柱形結(jié)構(gòu)，圓柱中心線上布置有攪拌軸，軸上有若干撓性攪拌葉片。礦漿和浮選捕收劑從圓柱的一端進(jìn)入，撓性攪拌葉片在攪拌軸的帶動(dòng)下，以一定速度旋轉(zhuǎn)，煤泥和矸石顆粒被摩擦、剪切和攪拌，表面物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，疏水有機(jī)官能團(tuán)充分暴露，煤粒表面疏水親油性質(zhì)增強(qiáng)，可浮性隨之好轉(zhuǎn)。同時(shí)捕收劑被乳化，既加快了礦化速度又減少了捕收劑的用量。經(jīng)過(guò)表面性質(zhì)的捕收劑乳化的礦漿從圓柱的另一端排出，然后進(jìn)入浮選機(jī)進(jìn)行浮選作業(yè)。

2.2 表面質(zhì)機(jī)的作用分析

在表面改質(zhì)機(jī)中，煤粒表面被摩擦和剪切，氧化層被剝離，同時(shí)礦粒被進(jìn)一步解離，煤粒在矸石顆粒充分分離，使煤粒表面固有的疏水有機(jī)官能團(tuán)充分暴露，提高了煤粒的疏水性，也提高了捕收劑的選擇性，使煤粒和矸石顆粒的潤(rùn)濕性差異變大，煤粒表面更加疏水親油，矸石顆粒表面更加親水疏油，從而提高了煤泥的可浮性和浮選抽出率。

表面改質(zhì)機(jī)用葉輪對(duì)浮選入料進(jìn)行高效剪切攪拌，產(chǎn)生的三個(gè)主要效應(yīng)為：

①在高強(qiáng)制性剪切力場(chǎng)條件下，對(duì)煤質(zhì)表面產(chǎn)生擦洗作用，以去除煤質(zhì)表面氧化層，形成局部新鮮表面或去除表面高灰細(xì)泥，利于浮選藥劑的牢固吸附。

②微細(xì)煤形成選擇性疏水聚團(tuán)，以改善礦漿的表觀粒度組成和微粒煤的可浮性，以達(dá)到強(qiáng)化浮選過(guò)程之目的。

③浮選藥劑有效乳化與強(qiáng)制擴(kuò)散，從而增強(qiáng)了浮選藥劑與煤顆粒的作用。

2.3 分步釋放試驗(yàn)分析

通過(guò)表1可知，二分區(qū)浮選尾礦中0.5-0.074mm粒級(jí)產(chǎn)率高達(dá)71.05%，灰分為26.37%。我廠將該粒級(jí)煤泥通過(guò)表面改質(zhì)機(jī)改質(zhì)后進(jìn)行了浮選分步釋放試驗(yàn)。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，該粒級(jí)煤泥經(jīng)表面改質(zhì)后，可浮性大幅提高。并且可以查出，當(dāng)浮選精煤灰分10%時(shí)，理論浮選精煤產(chǎn)率為46.56%。根據(jù)二分區(qū)生產(chǎn)實(shí)際，浮選柱尾礦量占入洗原煤比例可達(dá)4.97%（尾煤泥產(chǎn)率12.42%×40%），因此，若將浮選柱尾礦進(jìn)行表面改質(zhì)后再次浮選，則理論上可提高精煤回收率為4.97%×71.05%×46.56%=1.64%。

基于以上分析，二分區(qū)對(duì)現(xiàn)有浮選系統(tǒng)進(jìn)行深度浮選改造，加大浮選精煤抽出力度，提高精煤回收率，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，是必要的，從技術(shù)成熟角度考慮也是可行的。

3 改造方案

工藝流程介紹：

重介系統(tǒng)煤泥水經(jīng)水力旋流器組濃縮，溢流進(jìn)入浮選入料池，底流進(jìn)入TBS分選；TBS尾礦進(jìn)入浮選入料池，精礦自流入精礦池；浮選入料池內(nèi)煤泥水經(jīng)泵打入礦漿預(yù)處理器處理后經(jīng)345、346、347和382四臺(tái)浮選柱浮選，浮選尾礦自流入尾礦池，浮選精礦自流入精礦池；尾礦池內(nèi)物料經(jīng)泵沿切線方向打入表面改質(zhì)機(jī)后，自流入第一臺(tái)浮選機(jī)浮選，尾礦自流入第二臺(tái)浮選機(jī)進(jìn)一步浮選，尾礦自流入24米濃縮池，兩臺(tái)浮選機(jī)精礦均自流入精礦池。

4 經(jīng)濟(jì)效益

從浮選柱尾礦小篩分試驗(yàn)（表1）和浮選柱尾礦浮選分布釋放試驗(yàn)（表2）來(lái)看，通過(guò)表面改質(zhì)后的浮選尾礦具有很好的可浮性，當(dāng)浮選精煤灰分10%時(shí)，理論浮選精煤產(chǎn)率達(dá)到46.56%。

根據(jù)二分區(qū)生產(chǎn)實(shí)際，壓濾尾煤泥占入洗原煤比例可達(dá)12.42%，其中約40%為浮選尾礦中的煤泥。因此，若將浮選柱尾礦進(jìn)行表面改質(zhì)后再次浮選，則理論上可提高精煤回收率為12.42%×40%×71.05%×46.56%=1.64%。按可燃體回收率55%計(jì)算，則實(shí)際可提高精煤回收率為1.64%×50%=0.82%。

按目前灰分10%的精末煤價(jià)格610元/噸、煤泥60元/噸計(jì)算，則精末煤與煤泥的差價(jià)為550元/噸。二分區(qū)全年入洗量已達(dá)到或超過(guò)200萬(wàn)噸，則每年可增加經(jīng)濟(jì)效益為200×0.82%×550=900萬(wàn)元。

作者簡(jiǎn)介：袁家慶（1984-9-15），男，重慶忠懸人，工學(xué)學(xué)士，助理工程師，2008年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)礦物加工工程專業(yè)，現(xiàn)任神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)太西洗煤廠二分區(qū)洗煤車間副主任。