兩段濃縮工藝在新鄭精煤公司的應(yīng)用

陳 帥

兩段濃縮工藝在新鄭精煤公司的應(yīng)用

陳 帥

(鄭煤集團(tuán)新鄭精煤公司，河南 鄭州 451150)

新鄭精煤公司在建廠初期，對不同的選煤工藝進(jìn)行反復(fù)論證，在尾煤處理方面選擇了兩段濃縮工藝。兩段濃縮工藝是在煤泥濃縮工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化為兩段，第一段回收部分低灰粗顆粒，第二段濃縮壓濾得到煤泥。相比于傳統(tǒng)的尾煤濃縮工藝，兩段濃縮工藝可將一段濃縮底流脫水后作為中煤產(chǎn)品，提高了煤炭回收利用率，緩解了濃縮機(jī)處理壓力，保證了循環(huán)水質(zhì)量，并且把中矸磁選尾礦中的部分介質(zhì)二次回收，降低了介耗，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

兩段濃縮;介耗;產(chǎn)率;效益

隨著國家能源形勢的日趨緊張，洗煤成本將不斷增加，追求高產(chǎn)率、高效益成為選煤企業(yè)關(guān)注的焦點問題。新鄭精煤公司結(jié)合自身煤質(zhì)特點，在建廠初期，對選煤工藝不斷論證，著重解決提高產(chǎn)品產(chǎn)率和降低加工成本問題，取得了較大成效。

1 傳統(tǒng)尾煤處理工藝

1.1 工 藝

選煤廠對浮選尾礦和中矸磁選尾礦的處理常采用直接濃縮壓濾的方法，工藝流程見圖1。

圖1 傳統(tǒng)尾煤濃縮工藝流程圖

1.2 存在的問題

1)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理。由于入洗原煤煤質(zhì)脆、易碎，矸石與煤解離比較徹底，所以三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器選出的中煤量較少，中煤產(chǎn)率偏低［1］。而在生產(chǎn)實踐中，如果浮選環(huán)節(jié)控制不嚴(yán)，常會造成跑煤，導(dǎo)致煤泥產(chǎn)率和發(fā)熱量偏高。

2)濃縮系統(tǒng)處理壓力大。傳統(tǒng)尾煤濃縮工藝中，濃縮機(jī)必須保證循環(huán)水的質(zhì)量，由于濃縮機(jī)處理能力有限，加之對尾煤系統(tǒng)中的大量氣泡無法處理，如果大量的尾礦進(jìn)入濃縮池，勢必造成濃縮池入料量大、沉降時間短、循環(huán)水質(zhì)量差等問題。

3)介耗偏高。磁選機(jī)作為介質(zhì)凈化回收系統(tǒng)的一種把關(guān)設(shè)備，磁選效率的高低直接影響到介質(zhì)的損耗量。目前，磁選機(jī)的理論回收率一般在99%左右，在實際生產(chǎn)過程中，仍有1%以上的介質(zhì)損失在磁選尾礦中，而傳統(tǒng)煤泥水處理工藝中，中矸磁選尾礦與浮選尾礦進(jìn)入濃縮系統(tǒng)，中矸磁選尾礦中的介質(zhì)將被帶入煤泥中。由于選煤廠介質(zhì)消耗量較大，回收尾礦中這部分介質(zhì)具有實際意義。

2 新鄭精煤公司尾煤處理工藝選擇

2.1 尾煤性質(zhì)

新鄭精煤公司選煤廠項目進(jìn)入濃縮作業(yè)的物料性質(zhì)見表1。

表1 新鄭精煤公司煤泥篩分表

從表1可以看出，進(jìn)入濃縮作業(yè)的物料中，0.5～0.125 mm的物料占全樣的68.42%，灰分并不高，在40%左右。如果采用直接濃縮壓濾的工藝對其進(jìn)行處理，只能作為煤泥銷售，價格較低。

按照工藝設(shè)計，濃縮環(huán)節(jié)理論處理量為Q=77.432 t/h，W=1 837.602 m3/h［2］，而在實際生產(chǎn)中，車間內(nèi)所有渣漿泵的軸封水都采用清水，而這些清水通過集水坑進(jìn)入濃縮系統(tǒng)，這就造成濃縮環(huán)節(jié)水量大大超出理論水量，現(xiàn)場采用NXZ－45型中心傳動耙式濃縮機(jī)處理煤泥水，如果連續(xù)生產(chǎn)的話，循環(huán)水的濃度過高，質(zhì)量很難保證。

2.2 尾煤處理工藝選擇

在工藝選擇上重點要考慮對其中的有價成分進(jìn)一步回收，從而優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高選煤效率和煤炭的利用率。因此，新鄭精煤公司選擇了兩段尾煤處理工藝，工藝流程圖見圖2。

圖2 兩段尾煤濃縮工藝流程圖

兩段尾煤濃縮工藝是近幾年發(fā)展起來的新型尾煤處理工藝，一段采用斜管濃縮機(jī)預(yù)先沉降，低灰粗顆粒成為底流，經(jīng)脫水后可回收部分中煤產(chǎn)品，斜管溢流進(jìn)入濃縮池進(jìn)行二段濃縮沉降，濃縮機(jī)底流壓濾脫水后成為煤泥產(chǎn)品，溢流直接作為循環(huán)水使用。

3 兩段濃縮工藝的優(yōu)點

3.1 兩段濃縮，緩解濃縮處理壓力

尾煤先進(jìn)入一段斜管濃縮機(jī)濃縮沉降，斜管濃縮機(jī)中布置著大量斜管填料，沉降面積大、沉降時間短。尾煤經(jīng)斜管沉降后，溢流的濃度已經(jīng)較之前有很大程度的降低，且斜管濃縮機(jī)上帶有切割氣泡裝置，大大減少了尾煤系統(tǒng)中的氣泡量，減輕了第二段濃縮池的工作壓力，不但沉降時間短，而且濃縮池溢流澄清度較高、底流量較少，保證了循環(huán)水的質(zhì)量，不會因濃縮不徹底而將高灰細(xì)泥和氣泡重復(fù)帶入洗選系統(tǒng)。

3.2 增加了中煤產(chǎn)率

由于原煤易碎，重介質(zhì)系統(tǒng)中的中煤脫介篩(篩縫0.5 mm)篩下會有大量的細(xì)粒中煤，經(jīng)過中矸磁選機(jī)后進(jìn)入磁選尾礦。加之在生產(chǎn)的過程中，由于技術(shù)因素，浮選系統(tǒng)中會出現(xiàn)跑煤情況，這樣在浮選尾礦中就會有相當(dāng)一部分低灰粗顆粒。中矸磁選尾礦與浮選尾礦在一段斜管濃縮機(jī)濃縮后的底流由渣漿泵給入臥式沉降式離心脫水機(jī)，經(jīng)過沉降和離心脫水后，大部分高灰細(xì)泥隨溢流和離心液排出，顯著降低了產(chǎn)品的灰分，可摻入中煤產(chǎn)品中供應(yīng)給電廠。

3.3 收緊介質(zhì)出口，降低介耗

在生產(chǎn)過程中，如果要保證重介質(zhì)懸浮液的穩(wěn)定性，需要保證磁鐵礦粉中介質(zhì)粉中小于0.044 mm粒度級含量不低于80%［3］，而磁鐵礦粉粒度細(xì)又會降低磁選機(jī)的回收率，中矸磁選尾礦中會含有部分磁鐵礦粉，經(jīng)一段斜管濃縮機(jī)濃縮后進(jìn)入底流，隨泵進(jìn)入沉降式離心脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理，此時，細(xì)粒磁鐵礦粉與高灰細(xì)泥存在于溢流和離心液中，若把這些物料給入中矸磁選機(jī)中，就可以完成對細(xì)粒介質(zhì)的二次回收，并且中矸磁選尾礦又能夠在兩段濃縮工藝中循環(huán)，收緊了介質(zhì)出口，降低了介耗。

4 取得的成效

4.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)趨于合理，經(jīng)濟(jì)效益好

從煤泥中選出中煤，使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加合理，傳統(tǒng)與兩段濃縮產(chǎn)品產(chǎn)率對比表見表2，新鄭精煤公司對外銷售中煤價格為430元/t左右，煤泥價格在300元左右，采用兩段濃縮工藝以后可多回收4%以上的中煤，以新鄭精煤公司年處理300萬 t原煤計算，300×4%×(430－300)=1 560，理論上每年可多贏利1 560多萬元。

表2 傳統(tǒng)與兩段濃縮產(chǎn)品產(chǎn)率對比表

4.2 循環(huán)水質(zhì)量好

濃縮作業(yè)壓力減小，溢流水幾乎澄清，固體濃度為15.96 g/L，滿足洗水質(zhì)量50 g/L的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且氣泡量極少。

4.3 降低介耗

目前，新鄭精煤公司的介耗只有1.35 kg/t原煤左右，相比于2 kg/t原煤少0.65 kg/t，按年處理量300萬t計算，每年少用介質(zhì)1 950 t，按每介質(zhì)價格1 060元/t計算，每年節(jié)約成本206.7萬元，生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于同類選煤廠。

隨著煤炭儲量的不斷降低，選煤工藝必將不斷細(xì)化，兩段濃縮工藝以其獨(dú)有的優(yōu)勢，將會被各新建選煤廠廣泛采用，為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］ 歐澤深.重介質(zhì)選煤技術(shù)［M］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2006：107.

［2］ 冉銀華.降低重介質(zhì)選煤介耗的探討［J］.煤炭加工與綜合利用，2007(2)：17.

［3］ 左 峰.高效斜管濃縮機(jī)在煤泥水處理工藝中的應(yīng)用［J］.科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2007，17(33)：240.

Application on Two－stage Concentration Process in Xinzheng Washed Coal Company

Chen Shuai

At the beginning of construction in Xinzheng washed coal company，carries out repeated arguments to different coal preparation process，and in the tailing processing selected the two－stage concentration technology.The technology is a new concentration technology.It divides concentration into two stages，in the first stage，can get some coarse coal，and in the second stage，can get some coal slime.Through this technology，can get more coarse coal than before，improves the coal recycling，eases the processing pressure of thickener，ensures the circulating water quality，and secondary recovery part of the medium from middle gangue magnetic tailings and reduces the medium consumption，increases the economic benefits.

Two－stage concentration;Medium consumption;Yield;Benefit

TD926.4

A

1672－0652(2011)12－0021－03

2011－11－14

陳 帥(1987—)，男，河南商丘人，2010年畢業(yè)于河南理工大學(xué)，主要從事安全、技術(shù)、機(jī)電管理工作，(E－mail)ccss1389@163.com