協(xié)莊選煤廠浮選精煤降水及摻配的研究與應用

胡 剛，劉 帥，侯增芳，焦劉軍，謝 保

(山東祥泰潔凈煤有限公司 協(xié)莊選煤廠，山東 新泰 271221)

山東祥泰潔凈煤有限公司協(xié)莊選煤廠為礦井型煉焦煤選煤廠，設計入洗能力1.50 Mt/a，經(jīng)過系統(tǒng)地不斷優(yōu)化改造，最大入洗能力達到2.20 Mt/a。選煤工藝為“原煤選前脫泥—有壓兩段兩產(chǎn)品重介旋流器主再選—粗煤泥三錐角旋流器+TBS分選—細煤泥浮選—尾煤泥壓濾”聯(lián)合工藝。

近年來，隨著市場經(jīng)濟下行壓力加大，煤炭市場形勢嚴峻，企業(yè)生存壓力巨大。為了增強精煤產(chǎn)品的競爭力，提出精煤各項指標保穩(wěn)定、再提高的要求。在精煤質量上不能滿足用戶要求的主要原因在于浮選精煤壓濾成餅后水分高且不穩(wěn)定，從而影響了最終精煤水分。為此，協(xié)莊選煤廠技術人員積極研究對策，并借鑒國內選煤廠成功案例[1-2]，組織實施浮選精煤降水摻配技術的工藝改造，以降低浮選精煤水分，保證最終精煤水分。同時圍繞集團公司精煤創(chuàng)效戰(zhàn)略決策，致力于極致選煤[3-4]，牢固樹立實現(xiàn)礦井和集團公司效益最大化理念，開展現(xiàn)場考察，提出技改方案。

1 工藝現(xiàn)狀分析

協(xié)莊選煤廠目前浮選工藝為采用浮選柱對細顆粒煤泥分選，浮選精礦利用2臺400普通廂式壓濾機脫水，脫水后的浮選精煤摻入主洗精煤，尾煤經(jīng)濃縮池濃縮后利用快開板式壓濾機脫水，壓濾液進入濃縮池循環(huán)。

浮選系統(tǒng)正常分選時，浮選精礦占精煤比例10%以上，占原煤比例3.26%，以目前精礦壓濾機的脫水效果，精煤餅水分在30%左右，導致最終精煤水分達到10.0%，高于合同水分8%的考核指標。選煤廠為解決浮精水分高、摻配難的問題，決定進行浮選精煤降水及摻配技術改造[5-6]。擬通過對脫水設備升級改造，降低浮選精煤水分，優(yōu)化浮選精煤摻配系統(tǒng)，將浮選精煤與重介精煤均勻摻配，改善外觀品相，實現(xiàn)精煤產(chǎn)品均質化管理，保證精煤產(chǎn)品質量穩(wěn)定，提高精煤及商品煤整體經(jīng)濟效益。

2 工藝改造

2.1 試驗過程

經(jīng)過調研和工業(yè)試驗，景津公司新型單室進料空氣穿流壓濾機的脫水效果較好，可有效降低浮選精煤水分。6月12—13日在協(xié)莊選煤廠進行了現(xiàn)場試驗，結果見表1。經(jīng)穿流壓榨壓濾機脫水后，浮選精煤濾餅水分可達到18.47%，設備正常投入生產(chǎn)后，可保證精煤濾餅水分在20%以內。因此對于浮選精煤脫水環(huán)節(jié)[8]，計劃采用新型單室進料空氣穿流壓濾機進行浮選精煤脫水，以保證精煤整體水分。

表1 新型單室進料空氣穿流壓濾機試驗結果

2.2 改造方案

2.2.1 浮選精煤壓濾降水改造[7]

根據(jù)協(xié)莊選煤廠現(xiàn)有浮選車間布置情況，將已停用的充氣式浮選機拆除，在其位置安裝1臺濾板面積為700 m2(單塊濾板尺寸為2000 mm×2000 mm)的新型單室進料空氣穿流壓濾機，用于浮精脫水，在其下方及兩側安裝接料槽及接水槽；在車間二層(標高8.00 m平面)，壓濾機正下方安裝1臺收集刮板輸送機，收集壓濾后的浮選精煤；刮板機機頭下方設置1個容積約15 m3的煤泥緩沖箱，滿足壓濾機1次循環(huán)的煤泥緩沖量；在緩沖箱下方設有1臺圓盤給料機，將壓濾精煤均勻排料至精煤收集膠帶上。

2.2.2 浮選精煤摻配改造

將原有精煤上倉膠帶機(8009)中間斷開，分成2條膠帶機，精煤收集膠帶機(80010)和精煤成品膠帶(8009)，保留原有膠帶機(8009)的機頭機尾。在斷開處，標高4.00 m平面增設精煤收集膠帶機(80010)機頭，標高±0.00 m平面增設精煤成品膠帶(8009)機尾。在精煤收集膠帶機(80010)機頭下方與精煤成品膠帶(8009)上方空間內新增1臺精煤混配機。由精煤收集膠帶機(80010)將重介精煤、粗精煤和浮選精煤給入新增精煤混配機，混配均勻后落入精煤產(chǎn)品膠帶機(8009)，實現(xiàn)精煤產(chǎn)品均質化管理。改造完成前、后工藝流程對比見圖1。

圖1 改造前、后工藝流程對比

3 應用效果

2019年11月底，協(xié)莊選煤廠浮選精煤降水及摻配技術改造結束，經(jīng)過調試，浮選精煤水分降低至20%左右，比改造前降低約10%。通過精煤混配機將浮選精煤、重介精煤和粗精煤均勻摻配，運行效果較好，均勻摻配精煤后水分降低至8%以下，滿足精煤水分指標要求，達到了預期目的。

浮選精煤降水及摻配技術改造完成后，浮選精煤水分及產(chǎn)率見表2。

改造完成后降低了浮精水分，浮選精煤可全部均勻摻入主洗精煤，精煤產(chǎn)品指標穩(wěn)定，浮選系統(tǒng)可全負荷運行，精煤產(chǎn)率提高約7.21%，年增加經(jīng)濟效益約6 593萬元。

表2 改造前后浮選精煤水分及精煤產(chǎn)率對比

4 結 語

協(xié)莊選煤廠浮選精煤降水及摻配工藝[9-10]改造完成后，解決了浮精水分高、摻配難技術難題，開啟了穿流壓濾機脫水—圓盤給料機給料—精煤混配機摻配的浮精管理新模式，實現(xiàn)了精煤產(chǎn)品均質化管理，滿足煤炭市場質量要求，提高了精煤及商品煤整體經(jīng)濟效益。