錢營孜煤礦選煤廠降低介耗的改造實踐

王 鵬

(安徽恒源煤電股份有限公司 銷售分公司，安徽 宿州 234000)

1 錢營孜煤礦選煤廠概述

錢營孜煤礦選煤廠隸屬于皖北煤電集團錢營孜煤礦，屬礦井型煉焦煤選煤廠，2009年投產(chǎn)使用，設(shè)計入洗能力為2.4 Mt/a，最大處理量為550 t/h。主要洗選工藝為：300～50 mm動篩排矸，50～0.5 mm有壓兩產(chǎn)品旋流器主再洗，煤泥水分級旋流器分級，粗煤泥脫水后作為動力煤配煤使用，細煤泥浮選，尾煤壓濾?，F(xiàn)礦井所開采的32煤層煤種為氣煤，選煤廠現(xiàn)階段只開主洗系統(tǒng)排矸(見圖1)，產(chǎn)品以灰分為20%～40%的動力煤為主。

圖1 錢營孜煤礦選煤廠主洗重介質(zhì)系統(tǒng)工藝流程

選煤廠自投產(chǎn)以來進行了多次系統(tǒng)優(yōu)化，噸煤介質(zhì)消耗由原來的2.5 kg降至1.8 kg，但系統(tǒng)中仍有影響介質(zhì)消耗的環(huán)節(jié)，針對這些環(huán)節(jié)進行分析改造，以達到降本增效的目的。

2 存在問題分析

經(jīng)現(xiàn)場觀察分析后，排除重介質(zhì)質(zhì)量及管理方面的問題，對重介系統(tǒng)設(shè)備效率方面進行排查，發(fā)現(xiàn)問題如下：

(1)脫泥篩脫泥效率低：主要原因是脫泥篩物料分布不均勻，入洗原煤經(jīng)上游帶式輸送機輸送至脫泥篩入料漏斗，經(jīng)現(xiàn)場測量，在入洗量為500 t/h時，脫泥篩左側(cè)(膠帶運行方向)物料最大厚度達到120 mm，右側(cè)物料厚度僅為90 mm，造成部分煤泥不能有效脫除，隨篩上物料進入重介系統(tǒng)，影響下游設(shè)備分選及介質(zhì)回收效果。

(2)粗精煤產(chǎn)品帶介，精煤弧形篩脫介效果差：由于重介質(zhì)旋流器溢流箱與下游粗精煤一次脫介弧形篩的設(shè)備布局緊湊，旋流器溢流粗精煤出料與下游弧形篩入料口緩沖距離不足，主洗旋流器分選壓力高達200 kPa，較高流速的物料直接沖至弧形篩面，弧形篩及下游脫介篩的有效脫介時間較少，甚至出現(xiàn)“竄料”至脫介篩稀介質(zhì)段的現(xiàn)象，含有較高濃度介質(zhì)的物料在脫介篩上不能有效脫介，造成產(chǎn)品帶介。

(3)粗精煤篩篩面噴水的問題：在入洗量增大后，篩面物料厚度在90 mm以上時，脫介篩噴水存在穿透性差，粗精煤篩產(chǎn)品帶介高達0.62 kg/t，同時，部分篩面噴頭在洗選生產(chǎn)過程中堵塞，影響稀介質(zhì)段脫介效果，主要原因是循環(huán)水中存在隨礦井原煤帶入的木屑等雜物，不能隨煤泥沉降，進入系統(tǒng)后，堵塞篩面噴水，特別是噴水管路堵頭處的2～3道噴嘴，最易堵塞，主要是由循環(huán)水內(nèi)雜物在噴水管路堵頭處聚集導(dǎo)致。

(4)粗精煤離心機離心液介質(zhì)損失：經(jīng)現(xiàn)場取樣試驗測得，粗精煤離心機離心液內(nèi)含介量為0.75 g/L左右，離心液量為20 m3/h，介質(zhì)損失量為30 kg/h，離心液直接進入煤泥水桶，介質(zhì)隨煤泥流失。

(5)循環(huán)水濃度過高，且有過多的浮選藥劑殘留：原設(shè)計加壓過濾機的濾液進入一段尾煤濃縮池，濾液中的低灰顆粒沉降后再次隨一段濃縮機底流進入浮選進行回收。但在實際使用過程中，含有浮選藥劑的低灰細煤泥會浮在濃縮池表面，隨溢流進入二段濃縮池后進入循環(huán)水。一方面造成尾煤濃縮池煤泥水沉降速度減慢，循環(huán)水濃度升高；另一方面增加了洗水的粘度，影響脫介篩透篩效果及磁選機分選效果，是磁選機跑介和產(chǎn)品帶介的原因之一。

3 系統(tǒng)改進方案

3.1 脫泥篩入料漏斗改造

如圖2所示，在脫泥篩漏斗內(nèi)增加導(dǎo)流板對向緩沖，使帶式輸送機運行方向的原煤分流一部分到對向一側(cè)，達到均勻分布煤量的目的。

圖2 脫泥篩入料漏斗改造示意

3.2 重介旋流器溢流箱改造

如圖3所示，即在旋流器溢流出料方向加裝緩沖板，上部緩沖板表面用10 mm厚聚氨酯耐磨板鋪設(shè)，底部襯以12 mm厚耐磨鋼板以支撐其受壓，緩沖板表面開若干25mm×25mm孔洞，既能起到卸壓作用，又能減少緩沖板壓力，增加其使用壽命；在下部卸料方向加裝階梯式緩沖板，緩沖板上依次加裝高30 mm的耐磨鋼板，用以降低下沖物料流速。

圖3 主洗旋流器溢流箱緩沖板加裝示意

3.3 篩面噴水改造

(1)原粗精煤篩篩面噴水由前后2道噴幕構(gòu)成，但由于前后噴嘴間距過小，存在一定的干涉現(xiàn)象，影響實際噴淋壓力。為減少干涉，將后面較短噴水管縮短50 mm，增加前后噴嘴之間間隔，同時，如圖4所示，采用前后錯位安裝的方式，將前端噴水由1個增加至2個，整體噴幕由原來的2道增加至3道，有效噴淋面積較改造前增加了近一倍。

(2)針對篩面噴水管路堵頭處雜物積聚的問題，在二段濃縮池溢流集水池至循環(huán)水池管路連接處加裝孔徑為3 mm的過濾網(wǎng)，用來過濾循環(huán)水中木屑等漂浮雜物，從源頭控制循環(huán)水中的雜物量。同時，如圖4所示，在噴水管路堵頭處加裝法蘭，螺栓連接，方便在檢修期間對管路內(nèi)雜物進行沖洗清理。

圖4 粗精煤脫介篩篩面噴水改造示意

3.4 粗精煤離心機離心液管路改造

針對粗精煤離心液帶介的問題，將粗精煤離心機離心液改路至粗精煤稀介質(zhì)桶，有效回收離心液中殘余介質(zhì)。

3.5 加壓過濾機濾液管路改造

如圖5所示，將加壓過濾機濾液改路至浮選機礦漿預(yù)處理器，進行再次浮選回收。由于錢營孜有3臺浮選機，現(xiàn)只開主洗，煤泥量減少，只有2臺在用，故將加壓過濾機濾液單獨用1臺浮選機回收處理，凈化了循環(huán)水質(zhì)的同時，又增加了動力煤回收率。

圖5 加壓過濾機濾液管路改造示意

4 效益分析

通過上述改造，錢營孜煤礦選煤廠介質(zhì)消耗量由1.8 kg/t降至1.1 kg/t，年入洗量為240 萬t，按介質(zhì)單價700 元/t計算，實際每年節(jié)省介質(zhì)費用為240×0.7×0.7=117.6(萬元)。

5 結(jié) 語

洗選成本的控制是選煤廠重要的持續(xù)性研究課題，錢營孜選煤廠通過對脫泥篩入料方式、旋流器溢流箱、脫介篩篩面噴水以及循環(huán)水處理環(huán)節(jié)進行改造，達到了降低介質(zhì)消耗、提升企業(yè)效益的目的。