馬頭洗選廠煤泥水系統(tǒng)優(yōu)化與改造實(shí)踐

沈 雁

(冀中能源峰峰集團(tuán) 馬頭洗選廠，河北 邯鄲 056045)

馬頭洗選廠煤泥水系統(tǒng)優(yōu)化與改造實(shí)踐

沈 雁

(冀中能源峰峰集團(tuán) 馬頭洗選廠，河北 邯鄲 056045)

針對馬頭洗選廠重介技術(shù)改造后煤泥水系統(tǒng)狀況及存在問題，通過利用閑置角錐沉淀池，對中煤磁選尾礦截粗再浮選，將撈坑溢流返回一段濃縮機(jī)等一系列改造措施，對煤泥水系統(tǒng)進(jìn)行了完善與優(yōu)化，取得了良好效果。

煤泥水; 煤泥水系統(tǒng)；優(yōu)化改造；角錐沉淀池；撈坑溢流

冀中能源峰峰集團(tuán)馬頭洗選廠是1959年建成投產(chǎn)的中央型煉焦煤選煤廠，經(jīng)過2006年擴(kuò)能提效技術(shù)改造后，生產(chǎn)能力達(dá)到4.0 Mt/a，選煤生產(chǎn)采用無壓給料三產(chǎn)品重介旋流器+煤泥直接浮選+煤泥水兩段濃縮、兩段回收聯(lián)合工藝流程。該廠入選從集團(tuán)公司各煉焦煤礦井調(diào)配和外購的原煤，多為難選煤,入選原煤的牌號為肥煤和瘦煤，主要產(chǎn)品有煉焦配煤(10級精煤)、中煤、矸石和尾煤泥副產(chǎn)品。擴(kuò)能提效技改后，馬頭洗選廠采用重介旋流器分選工藝[1]實(shí)現(xiàn)了寬粒級分選，入料上限可達(dá)80～100 mm，分選下限為0.25 mm左右。但在生產(chǎn)運(yùn)行中，該廠煤泥水系統(tǒng)面臨了兩個困境：一是“跑粗”問題。跑粗導(dǎo)致進(jìn)入煤泥水系統(tǒng)中的>0.25 mm粒級物料較多，直接影響了浮選作業(yè)入浮濃度，不僅造成物料的重復(fù)分選，也加重了后續(xù)作業(yè)負(fù)荷，增加了加工成本；二是“過細(xì)”問題。由于改造采用的進(jìn)口脫介篩篩孔較小，導(dǎo)致壓濾尾煤中<0.045 mm粒級含量在60%以上，給壓濾機(jī)的處理帶來極大困難。因此亟待對煤泥水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在問題

馬頭洗選廠有東、西兩套各自獨(dú)立的生產(chǎn)系統(tǒng)。雖然入選同一原煤，但在分料過程中，刮板分配給兩個生產(chǎn)系統(tǒng)的物料往往西部末煤量偏多，因此導(dǎo)致東、西兩系統(tǒng)入浮濃度不同，從而給后續(xù)的浮選及脫水作業(yè)帶來了影響。

此外，由于煤礦大型機(jī)械化開采的應(yīng)用和煤炭開采深度的加大，煤泥水中高灰細(xì)泥的含量不斷增加，粒度極細(xì)的高灰細(xì)泥給尾煤脫水帶來了極大困難[2]。技術(shù)改造后，馬頭洗選廠尾煤入料中細(xì)粒含量急劇增加，大量細(xì)泥進(jìn)入壓濾機(jī)后，使壓濾機(jī)工作循環(huán)周期大大延長，循環(huán)時間由原來的15 min上升到1 h左右，且濾板堵塞、彎曲變形嚴(yán)重，成餅困難，最終導(dǎo)致壓濾機(jī)處理量急劇下降。由于壓濾機(jī)處理能力降低，導(dǎo)致高灰細(xì)泥在系統(tǒng)中不斷循環(huán)積聚，使洗水濃度增加，嚴(yán)重影響了重介系統(tǒng)和浮選系統(tǒng)分選效果，不僅使生產(chǎn)能力受到制約，也造成了生產(chǎn)成本的增加。

鑒于以上情況，馬頭洗選廠煤泥水系統(tǒng)亟待改進(jìn)與完善，以提高系統(tǒng)適應(yīng)能力，保障生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

2 煤泥水系統(tǒng)優(yōu)化改造

2.1 強(qiáng)化分級，提高系統(tǒng)靈活性

改造前，精煤磁選尾礦經(jīng)弧形篩截粗、煤泥離心機(jī)脫水后，產(chǎn)品直接進(jìn)入最終精煤，弧形篩篩下水和離心液進(jìn)入浮選入料桶，中、矸磁選尾礦直接進(jìn)入一段濃縮機(jī)。改造前的煤泥水工藝流程如圖1所示。

圖1 原煤泥水系統(tǒng)工藝流程

馬頭洗選廠單系統(tǒng)精煤磁選尾礦流量為750 m3/h左右，雙系統(tǒng)可達(dá)到1 500 m3/h。馬選廠每個粗精煤回收系統(tǒng)選用四臺VSB242060型弧形篩，由于入料量大，導(dǎo)致弧形篩時常跑水，從而出現(xiàn)兩個問題：一是煤泥離心機(jī)入料濃度低，精煤水分高；二是大量高灰細(xì)泥進(jìn)入精煤產(chǎn)品，致使精煤灰分升高[3-4]。

為此，馬頭洗選廠將技術(shù)改造后閑置的108 m3的角錐沉淀池恢復(fù)使用[5]，將東、西兩系統(tǒng)精煤泥桶內(nèi)煤泥水打入角錐池先進(jìn)行緩沖與分級，再由管道閘門控制，將角錐池溢流、底流分配給東、西兩系統(tǒng)的浮選機(jī)和粗煤泥回收系統(tǒng)。

角錐池的利用不僅解決了東、西兩系統(tǒng)浮選入料不均勻、入料緩沖量小、入料量不穩(wěn)定等問題，而且通過調(diào)整角錐池底流口排放量，還可靈活調(diào)節(jié)浮選入料濃度，從而簡化了工藝流程，確保了浮選入料粒度、入料量，使生產(chǎn)系統(tǒng)靈活性增加。

改造后的煤泥水系統(tǒng)工藝流程如圖2所示。

圖2 改造后的煤泥水系統(tǒng)工藝流程

2.2 中煤磁選尾礦截粗再浮選

由于壓濾尾煤灰分偏低，日常檢查平均灰分在45%左右，因此對中煤磁選尾礦進(jìn)行了小浮沉試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 中煤磁選尾礦小浮沉試驗(yàn)結(jié)果

由表1可知，中煤磁選尾礦灰分為30.88%，其中<1.4 g/cm3密度級含量達(dá)到40.25%，灰分為7.75%，說明中煤磁選尾礦中還含大量精煤。

為了最大限度地回收資源，提高經(jīng)濟(jì)效益，馬頭洗選廠采用高頻振網(wǎng)篩對中煤磁選尾礦進(jìn)行截粗處理，振網(wǎng)篩底流進(jìn)入浮選機(jī)再次分選，不僅保證了浮選入料粒度，而且提高精煤產(chǎn)率，增加產(chǎn)品附加值。

2.3 撈坑溢流返回一段濃縮機(jī)

生產(chǎn)中撈坑來料為生產(chǎn)系統(tǒng)中各種跑、冒、滴、漏水和一段濃縮機(jī)底流，其中各種跑、冒、滴、漏水為管理損失，也是選煤廠生產(chǎn)管理的重點(diǎn)。在生產(chǎn)過程中，精煤泥桶、精礦池、浮選入料桶在生產(chǎn)不正常時的跑冒及設(shè)備事故滴漏、排放通過撈坑溢流進(jìn)入了二段濃縮機(jī)，不僅影響尾煤灰分，也相對增加了煤泥水后續(xù)作業(yè)的負(fù)荷。

為此，選煤廠將撈坑溢流打回一段濃縮機(jī)進(jìn)行再次濃縮回收，一段濃縮機(jī)底流常開，以加快煤泥顆粒沉降速度，同時一段濃縮機(jī)底流經(jīng)高頻篩脫水后摻入中煤。如此便大大減少了進(jìn)入二段濃縮機(jī)的煤泥量，減輕了尾煤壓濾的負(fù)擔(dān)，同時提高了中煤產(chǎn)率。

由改造前的一段濃縮機(jī)溢流與尾煤撈坑溢流小篩分試驗(yàn)結(jié)果(表2)與改造后的試驗(yàn)結(jié)果(表3)對比可以看出，改造前一段濃縮機(jī)溢流中>0.25 mm粒級含量為44.40%，>0.125 mm粒級含量為90.59%；改造后一段濃縮機(jī)溢流中>0.25 mm粒級的含量為0，>0.125 mm粒級含量為7.13%，煤泥中粗顆粒含量明顯減少，改造效果明顯。

表2 改造前一段濃縮機(jī)溢流與尾煤撈坑溢流小篩分試驗(yàn)結(jié)果

表3 改造后一段濃縮機(jī)溢流與尾煤撈坑溢流小篩分試驗(yàn)結(jié)果

3 改造效果

(1) 經(jīng)測算，馬頭洗選廠中煤磁選尾礦進(jìn)入浮選機(jī)再分選后，精煤產(chǎn)率比改造前上升0.26個百分點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益最大化。按照年入選原煤358萬t，精煤價格700元/t，中煤價格350元/t計算，每年可增收325.78萬元。

(2)閑置角錐池的利用，不僅增加了浮選入料緩沖量，強(qiáng)化了粒度分級，有效控制了浮選入料粒度，而且東、西部浮選系統(tǒng)可靈活掌握，穩(wěn)定了浮選生產(chǎn)系統(tǒng)，減少了浮選系統(tǒng)的跑冒，同時使入選原煤量得到大幅度提升。

( 3)撈坑溢流返回一段濃縮機(jī)，形成了煤泥水系統(tǒng)小循環(huán)。經(jīng)測算，中煤產(chǎn)率可提高0.2個百分點(diǎn)，按照年入選原煤358萬t，中煤價格350元/t，尾煤價格200元/t計算，年可增收107.4萬元。

[1] 謝廣元.選礦學(xué)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.

[2] 冉進(jìn)才，陶東平，李嚴(yán)峰.選煤廠煤泥水處理問題及對策[J].選煤技術(shù)，2003(1)：29-30.

[3] 苗聚英，龐宇飛.優(yōu)化煤泥水處理系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益雙贏[J].選煤技術(shù)，2007(1):38-40.

[4] 卲燕祥.煤泥水閉路循環(huán)技術(shù)改造的實(shí)踐[J].選煤技術(shù)，2002(2):30-31.

[5] 孟凡瑞.林西洗煤廠煤泥水系統(tǒng)的改造實(shí)踐[J].選煤技術(shù)，2008(4):82-84.

Optimization and renovation of the coal slurry system at Matou coal preparation plant

SHEN Yan

(Matou Coal Preparation Plant, Jizhong Energy Fengfeng Group, Handan, Hebei 056045, China)

In order to tackle the problems encountered in the coal slurry system in current use following the technical remoulding of plant's dense medium separation system, extensive work is made on the renovation of the slurry system by taking a series of measures with the use of the idle spitzkasten. These include, among others, sending the finer sizes screened out from the tailings of the middlings magnetic separator to flotation circuit, and sending the overflow of the dredging sump back to the primary thickener. The perfection and optimization of the slurry system has met with favourable result.

slurry; slurry system; optimization and renovation; spitzkasten; dredging sump overflow

1001-3571(2016)01-0045-03

TD946.2

B

2016-02-14

10.16447/j.cnki.cpt.2016.01.011

沈 雁(1977—)，女，河南省沁陽市人，工程師，從事選煤廠生產(chǎn)現(xiàn)場技術(shù)管理工作。

E-mail：shen7727@qq.com Tel：15081605109