選煤廠浮選精煤脫水系統(tǒng)的改造探析

史鑫磊

(山西高河能源有限公司洗煤廠,山西 長(zhǎng)治 046000)

引 言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)于煤炭能源的需要也越來(lái)越大。因此大大刺激了煤炭的生產(chǎn)，煤炭企業(yè)為了能夠高效的開采煤炭資源，不斷投入新的設(shè)備、變革新的工藝，從而可以保證我國(guó)對(duì)煤炭資源的需求。可是隨著石油、天然氣等資源的開采，給煤炭行業(yè)帶來(lái)了非常大的沖擊。因此導(dǎo)致選煤廠開始朝著低成本的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)化，通常重介選煤技術(shù)具有便于操作、選煤精準(zhǔn)、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等特點(diǎn)。因此得到選煤廠的廣泛認(rèn)可。

1 某選煤廠概況及洗選工藝及流程

1.1 某選煤廠概況

在2010年9月，該選煤廠開始籌建300萬(wàn)t車間，該選煤工藝包括如下幾個(gè)方面：第一，重介旋流器分選；第二，煤泥重介旋流器分選；第三，浮選的聯(lián)合工藝。并且在2011年10月開始運(yùn)行，同時(shí)將200萬(wàn)t車間與300萬(wàn)t車間進(jìn)行銜接處理，在進(jìn)行浮選時(shí)，可以借助加壓過(guò)濾機(jī)脫水的形式進(jìn)行回收。這樣該廠具有500萬(wàn)t的選煤能力。

產(chǎn)品屬中灰、高硫焦精煤，質(zhì)量指標(biāo)為:Ad≤10%，Std≤2.5%，Vdaf 20%～24%，Gr≥80，Y值16 mm～20 mm。洗混煤發(fā)熱量為17.6 kJ/g。

1.2 洗選工藝及流程

一車間系統(tǒng):對(duì)于原煤而言，首先對(duì)其進(jìn)行脫泥，以及重介旋流器進(jìn)行清洗，接著由TBS對(duì)粗煤泥進(jìn)行分選，即為煤泥浮選聯(lián)合工藝。通常原煤經(jīng)歷0.75 mm脫泥篩脫泥后，這時(shí)篩上的物質(zhì)可由旋流器進(jìn)行分選，從而可以選出精煤，再次可以洗出煤和矸石。對(duì)于精煤而言，經(jīng)過(guò)離心機(jī)進(jìn)行脫水處理后，既可以成為精煤產(chǎn)品，而中煤在離心機(jī)的處理下成為中煤產(chǎn)品，對(duì)于矸石而言，借助脫介篩經(jīng)過(guò)脫介再由矸石皮帶運(yùn)出廠。

二車間系統(tǒng):主要運(yùn)用不脫泥、不分級(jí)、無(wú)壓的重介旋流器進(jìn)行選煤，其中重介系統(tǒng)能夠回收大于0.25 mm的煤泥，而小于0.25 mm的煤泥則可以通過(guò)浮選工藝選擇。通常將經(jīng)過(guò)濕潤(rùn)的原煤進(jìn)入旋流器后，可以選擇出三種類型的產(chǎn)品：精、中、矸。一般重介精煤可以在四臺(tái)脫介篩中進(jìn)行處理后，再次進(jìn)入離心機(jī)脫水處理，最終可以形成精煤。中煤以及矸石可以經(jīng)過(guò)一臺(tái)脫介篩處理，再次經(jīng)過(guò)離心脫水，最后將其運(yùn)輸?shù)街忻号c矸石倉(cāng)庫(kù)。

2 生產(chǎn)中存在問(wèn)題及分析

2.1 浮精和浮尾灰分偏低

在選煤的過(guò)程中，浮選精煤灰度一般占據(jù)8%的分量，浮選尾煤灰分約所占的比重占到60%，比較發(fā)現(xiàn)都低于浮選小試驗(yàn)指標(biāo)，從而導(dǎo)致濃縮池表面出現(xiàn)了相對(duì)較多的浮泡，尤其當(dāng)在井下透水造成煤表面氧化后，最終給浮選帶來(lái)嚴(yán)重的影響。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，浮選精礦桶往往處于高液位，與此同時(shí)出現(xiàn)了冒桶現(xiàn)象，從而導(dǎo)致浮選機(jī)不能進(jìn)行有效地刮泡。當(dāng)前由于刮泡數(shù)量相對(duì)較少，最終使得浮精和浮尾灰分含量相對(duì)較低[1]。

經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，要想有效地解決浮精和浮尾灰分含量相對(duì)較低的問(wèn)題，可以增加浮精刮出量，因此在2019年11月13日測(cè)試浮選機(jī)的處理能力，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，可以允許浮選精礦桶冒桶的現(xiàn)象，從而可以保證浮選機(jī)產(chǎn)生較好地浮選性能。與此同時(shí)能夠最大限度的提高刮出精煤。與此同時(shí)，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)如下三種進(jìn)行采樣化驗(yàn)：第一，浮選入料；第二，浮選精礦；第三，浮選尾煤，經(jīng)過(guò)化驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在精煤灰分可以達(dá)到9.95%，而在浮選尾煤中，灰分可以達(dá)到70%左右。由此可以看出，浮選機(jī)在進(jìn)行選煤時(shí)表現(xiàn)得并不理想，可是其不是引起浮精與浮尾灰分偏低的誘發(fā)因子，假如能夠及時(shí)處理浮選精煤，那么該浮選工藝可以達(dá)到生產(chǎn)的需要。由此可以看出，要想能夠有效地提高生產(chǎn)問(wèn)題，必須優(yōu)化浮選精礦的能力。在選煤廠浮選精煤環(huán)節(jié)設(shè)置4臺(tái)120 m2的加壓過(guò)濾機(jī)進(jìn)行脫水處理，當(dāng)前由于加壓過(guò)濾機(jī)往往出現(xiàn)較為嚴(yán)重的故障問(wèn)題，從而大大降低了本身的處理能力，從而大大降低了浮選機(jī)的處理能力。

2.2 浮選機(jī)第三室、第四室跑煤現(xiàn)象

在作業(yè)時(shí)，設(shè)置在第三室與第四室中得選煤機(jī)出現(xiàn)了跑煤現(xiàn)象，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)負(fù)壓管直徑僅為40 mm，導(dǎo)致空氣進(jìn)氣量不能滿足需要。因此將其直徑改為50 mm，經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)浮選機(jī)不再出現(xiàn)跑煤現(xiàn)象[2]。

2.3 加壓過(guò)濾機(jī)濾液水干擾浮選入浮濃度

該廠加壓過(guò)濾水主要經(jīng)過(guò)如下兩個(gè)環(huán)節(jié)：第一，精煤快開；第二，返回浮選入池，經(jīng)過(guò)化驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，浮選入料池里面的濾液水含有較多的煤，其顆粒直徑為0.25 mm，從而嚴(yán)重影響二次浮選效果。將原廠煤尾壓縮機(jī)改造成為精煤壓縮機(jī)，從而可以有效地提高加壓過(guò)濾的能力。

經(jīng)過(guò)對(duì)煤泥灰分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在七月份含量達(dá)到最大值，同比增長(zhǎng)2.92%。而相應(yīng)的浮精灰分占到10%，同比下降了0.3%，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn)，0.125 mm以上煤粒浮來(lái)，從而致使浮精灰分呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，因此使得加壓周期大大減少，同時(shí)在濾餅中顆粒相對(duì)粗大的成分逐漸增多。此外，尾礦灰分所占比例達(dá)到70.90%，經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)存在如下幾個(gè)方面的原因：第一，在濃縮池中低灰細(xì)泥的含量相對(duì)較高，從而導(dǎo)致產(chǎn)生大連的泡沫。第二，浮選機(jī)在刮泡時(shí)，往往不理想，從而引起低灰泡沫含量逐漸增多。第三，過(guò)多的藥量進(jìn)入到尾煤處理環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)積累在濃縮池中逐漸增多，從而出現(xiàn)泡沫聚集的現(xiàn)象。

2.4 加壓過(guò)濾機(jī)處理能力低

經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)加壓過(guò)濾效率低下主要原因是：第一，在毛煤顆粒合成的過(guò)程中，大顆粒的煤泥不斷增加，約占18%以上。第二，經(jīng)過(guò)精洗后的精煤中，-0.25 mm顆粒所占的比例可以達(dá)到80%以上。第三，在進(jìn)行浮選精煤的過(guò)程中，由于在精煤桶中存在大量的微泡，進(jìn)而導(dǎo)致進(jìn)入泵體中，從而導(dǎo)致出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象，最終導(dǎo)致泵的性能下降，與此同時(shí)微泡進(jìn)入壓縮機(jī)后，影響產(chǎn)生濾餅的效率，以及質(zhì)量，最終降低了壓縮機(jī)的工作效率。

鑒于上述原因，對(duì)浮選精煤脫水系統(tǒng)進(jìn)行改造，從而可以有效地調(diào)浮精灰分，以及浮精回收率與浮尾灰分。因此需要對(duì)加壓過(guò)濾機(jī)進(jìn)行二次加藥，這樣可以有效地調(diào)節(jié)濾液閥門的工作情況，經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，雖然有所改進(jìn)，可是效果并不理想。

2.5 改造方案

經(jīng)過(guò)上面的探究可以發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行改造的過(guò)程中，通?？梢栽O(shè)置兩臺(tái)精煤板框壓濾機(jī)，主要原因有：第一，快開壓縮機(jī)相對(duì)簡(jiǎn)單，便于管理；第二，增設(shè)新壓濾機(jī)時(shí)，并不需要大量改變?cè)瓘S的設(shè)備位置，僅僅需要拆除塊狀精煤出廠皮帶輸送機(jī)后，在原廠皮帶機(jī)位置設(shè)置壓濾機(jī)，從而不僅可以優(yōu)化浮現(xiàn)精煤的效果，而且不需要增加大量的工作量，進(jìn)而能夠有效地優(yōu)化系統(tǒng)的功能[3]。

為了能夠有效地優(yōu)化加壓過(guò)濾機(jī)的性能，可以使得壓濾機(jī)與加壓過(guò)濾及同步工作，從而能夠有效地處理浮選精煤的效率，與此同時(shí)壓濾機(jī)能夠分擔(dān)一部分加壓過(guò)濾機(jī)所產(chǎn)生的濾液，大大降低了浮選入料量，以及能夠有效地增加機(jī)器的入料濃稠度。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)選煤廠浮選精煤工藝進(jìn)行全面的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，要想優(yōu)化浮選精煤工藝，必須對(duì)加壓過(guò)濾機(jī)進(jìn)行改造，由于加壓過(guò)濾機(jī)處理能力相對(duì)較小，那么將嚴(yán)重影響浮選機(jī)刮泡量，以及導(dǎo)致浮精與浮尾灰分低。此外，導(dǎo)致在濃縮機(jī)內(nèi)部因進(jìn)入大量的浮選藥劑，從而導(dǎo)致出現(xiàn)大量的泡沫。因此可以在首先設(shè)置一臺(tái)板框壓縮機(jī)，從而可以有效地提高浮精脫水處理能力。經(jīng)過(guò)改造，在工程實(shí)踐的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，可以有效地提高當(dāng)前浮選機(jī)的性能，大大改善濃縮池中低灰煤泥的含量。為今后系統(tǒng)改造提供借鑒。