分級(jí)微泡浮選槽在選煤工藝中的創(chuàng)新應(yīng)用

◎劉化男

分級(jí)微泡浮選槽在選煤工藝中的創(chuàng)新應(yīng)用

◎劉化男

針對(duì)山西大遠(yuǎn)煤業(yè)選煤廠入選煤泥極細(xì)難浮的特點(diǎn)，大遠(yuǎn)選煤廠自行設(shè)計(jì)制作了分級(jí)微泡浮選槽，對(duì)選煤廠浮選系統(tǒng)進(jìn)行了工藝優(yōu)化。該浮選槽投入使用后，精煤產(chǎn)率提高了1.8%，年增加收入120萬(wàn)元以上，對(duì)分選同類(lèi)型煤泥有推廣意義。

項(xiàng)目簡(jiǎn)述

大遠(yuǎn)煤業(yè)有限公司是峰峰集團(tuán)在山西的一家控股子公司，大遠(yuǎn)原煤屬于高灰、低硫、高揮發(fā)的1/3冶金焦煤，從選煤角度來(lái)講，屬極難選煤種。其高煤泥量嚴(yán)重影響洗選精度和產(chǎn)能，尤其在浮選方面造成超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，分選困難，改進(jìn)浮選系統(tǒng)的任務(wù)迫在眉睫。為此大遠(yuǎn)選煤廠經(jīng)歷前期調(diào)研、實(shí)場(chǎng)考查、采樣實(shí)驗(yàn)，確立了分級(jí)微泡浮選槽項(xiàng)目的可行性，并于在2015年6月制作完成開(kāi)始投產(chǎn)。經(jīng)過(guò)調(diào)試和技術(shù)參數(shù)調(diào)整，很快收到了效益，成功實(shí)現(xiàn)立項(xiàng)時(shí)的目標(biāo)。

設(shè)計(jì)原理

該項(xiàng)目主要是設(shè)計(jì)、制作、安裝和后期調(diào)試一臺(tái)分級(jí)微泡浮選槽。浮選槽按照設(shè)計(jì)圖紙用10mm鋼板焊接制作，長(zhǎng)整體呈倒梯形，上端長(zhǎng)5米，下端長(zhǎng)2米，寬2米，高3.5米。內(nèi)部上下分為兩層，上層為分選區(qū)，下層為分級(jí)區(qū)。分選區(qū)分為左右兩個(gè)2米見(jiàn)方的分選室，中間是精礦分離區(qū)。入料通過(guò)上層兩側(cè)的入料管進(jìn)入分選區(qū)域，經(jīng)過(guò)分選后匯聚到中間分離區(qū)，精礦通過(guò)前后溢流沿流出，進(jìn)入精礦收集池，尾礦向下進(jìn)入下層。下層分級(jí)區(qū)縱向分為三個(gè)沉降室，浮選尾礦逐一在三個(gè)沉降室進(jìn)行分級(jí)，最后一個(gè)沉降室作為尾礦排出，其余二室作為中礦，通過(guò)90立方流量的渣漿泵進(jìn)行循環(huán)。循環(huán)物料通過(guò)兩個(gè)微泡發(fā)生器，進(jìn)入分選區(qū)的兩個(gè)分選室，起到氣泡礦化作用。整個(gè)流程運(yùn)用到浮選柱的微泡發(fā)生裝置，代替浮選機(jī)的機(jī)械攪拌裝置，加快礦化氣泡的形成，有利于細(xì)粒級(jí)物料的分選并減少機(jī)械攪拌帶來(lái)的高耗能的負(fù)面情況。然而與浮選柱不同的是在分選區(qū)采用有底的槽式結(jié)構(gòu)，加快氣泡與物料碰撞速度，并在中央分離時(shí)減少精礦的損失，同時(shí)減少中礦循環(huán)量，避免形成于浮選柱相似的高循環(huán)量、低處理能力的弊端。下層分級(jí)結(jié)構(gòu)根據(jù)高灰細(xì)泥難以沉降的特點(diǎn)，通過(guò)三次沉降分級(jí)最終得到尾礦產(chǎn)品，保證了尾礦灰分最高原則。工藝原理示意圖見(jiàn)圖1。

該浮選槽的入料選擇上游浮選機(jī)的精礦。實(shí)際使用時(shí)，調(diào)整了浮選機(jī)精礦灰分，使之滿足一段尾煤的高灰分，最大程度保證精礦回收。并且增加循環(huán)水做稀釋水，使浮選槽入料濃度保持在120—150g/L之間。在后期調(diào)試階段，又先后增加了精礦噴淋水環(huán)節(jié)和分級(jí)隔板調(diào)整。此外，藥劑制度也是該設(shè)備特有的方式。與浮選機(jī)和浮選柱不同的是，由于入料本身是精礦自帶一定量的藥劑，特別是捕收劑。因此，在加藥時(shí)主要是起泡劑用量要大，捕收劑與起泡劑的比例為2：1到2.5：1。從現(xiàn)場(chǎng)情況看，泡沫活躍，充氣充足，尾礦力度極細(xì)，精礦回收率高，并具有低耗能、低維修量、低勞動(dòng)強(qiáng)度的特點(diǎn)。

技術(shù)點(diǎn)與創(chuàng)新點(diǎn)

浮選柱與浮選機(jī)的綜合設(shè)計(jì)：該浮選槽設(shè)計(jì)獨(dú)特，大膽的將現(xiàn)有浮選兩大主流設(shè)備——浮選機(jī)與浮選柱的工藝原理相結(jié)合，使其同時(shí)擁有浮選機(jī)具備的大流量、高濃度和浮選柱適合的細(xì)粒級(jí)、多層次雙重特色。這種嘗試在國(guó)內(nèi)屬于首次，并具有更深遠(yuǎn)的研究意義。

指導(dǎo)理論和技術(shù)具有業(yè)內(nèi)權(quán)威：該項(xiàng)目與太原理工大學(xué)博士生導(dǎo)師樊民強(qiáng)教授進(jìn)行合作，在前期調(diào)研中反復(fù)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察，并做了大量研究與試驗(yàn)，從理論上確定了項(xiàng)目可行性。并派遣博士研究員從設(shè)計(jì)、制作到安裝調(diào)試，全程進(jìn)行了理論驗(yàn)證與技術(shù)指導(dǎo)。

尾礦分級(jí)技術(shù)獨(dú)樹(shù)一幟：目前應(yīng)用的浮選設(shè)備普遍存在尾礦選擇性回收困難的問(wèn)題。該項(xiàng)目在尾礦回收環(huán)節(jié)采用了多層次沉降、中礦分段、尾礦可選的工藝模式，利用干擾沉降速度差將尾礦按粒級(jí)進(jìn)行分級(jí)，同時(shí)保證了高灰分的粒級(jí)進(jìn)入尾礦，一舉突破了尾礦按難以選擇這一難題。

應(yīng)用情況

該項(xiàng)與2014年6月投入使用，到目前連續(xù)生產(chǎn)7個(gè)月，設(shè)備運(yùn)行良好，工藝指標(biāo)穩(wěn)定。通過(guò)本次項(xiàng)目的改進(jìn)，大遠(yuǎn)精煤總回收率提高1.8%，浮選回收率提高4.5%。浮選總精煤灰分保持在10.5%-11.5%之間，尾煤灰分從原來(lái)的28%左右提高到35%以上。浮選槽自身入料灰分控制在13.5%-14.5%，濃度平均值為126g/L，精礦灰分平均10.95%，尾礦灰分21.87%。設(shè)備7個(gè)月內(nèi)中修一次，小修一次，無(wú)大修，油耗均值為0.6kg/t原煤，總耗電量10060kwh。該設(shè)備并沒(méi)有單獨(dú)設(shè)置崗位，操作由浮選機(jī)操作員兼任，具有明顯的耗能少、工作量小的特點(diǎn)。全年創(chuàng)效高達(dá)125萬(wàn)元。

（作者單位：冀中能源峰峰集團(tuán)有限公司邯鄲洗選廠）