選煤廠洗選系統(tǒng)降低介耗技術(shù)研究

于 飛

（山西焦煤霍州煤電辛置煤礦，山西 霍州 031412）

重介質(zhì)選煤工藝是煤炭洗選常用方式，重介質(zhì)是洗選過程中核心原料，重介質(zhì)消耗量直接影響重介質(zhì)選煤工藝水平以及生產(chǎn)成本。降低洗選過程中重介質(zhì)消耗不僅可提高選煤廠生產(chǎn)技術(shù)水平，也是降低洗選成本的主要途徑之一［1-2］。山西辛置煤礦選煤廠洗選能力為1.2 Mt/a，采用的洗選工藝為：旋流器分選+旋流器分級濃縮+細煤泥濃縮壓濾；入選的原煤（粒徑200～0 mm）先經(jīng)過分級篩分選，其中粒徑超過60 mm原煤通過淺槽分選，得到塊矸石及塊精煤；粒徑在60 mm及以下原煤先用旋流器分選得到末中煤、末精煤及末矸石；粗煤泥（粒徑1.0～0.25 mm）通過TBS智能分選機分選，細煤泥（粒徑0.25 mm以內(nèi)）濃縮并用壓濾機回收。選煤廠原洗選過程中重介質(zhì)消耗量達到1.5 kg/t以上，重介質(zhì)消耗量較高，洗選成本高，影響選煤廠效益。為此，針對選煤廠重介質(zhì)消耗過高的原因進行分析，并針對性提出降低重介質(zhì)消耗技術(shù)措施，以便達到提升選煤廠洗選管理水平以及生產(chǎn)效益目的。

1 洗選設(shè)備方面

1.1 脫介篩

監(jiān)測洗選過程中脫介篩工作狀況，發(fā)現(xiàn)噴淋水管以及篩板存在問題會增加重介質(zhì)消耗。

（1）噴淋水管存在問題主要為：

直線脫介篩上部僅布置1組噴淋水管，噴淋覆蓋范圍小、噴淋水量少，導致噴淋水未能穿透精煤，洗選介質(zhì)隨著精煤跑掉，增加介質(zhì)消耗量；噴淋水管僅一側(cè)布置有噴頭，噴淋水垂直篩面，脫介效果不佳；噴淋水管上噴頭布置在同一水平線上，供水壓力增大后鄰近噴頭噴霧水相互干涉，降低噴水效果。為此，將噴淋水管由1組改為2組，并改進噴淋水管上噴嘴布置，提高噴淋效果，具體改進后的噴淋水管及噴嘴布置如圖1所示。噴淋水管上噴嘴與篩面均有一定角度，可提升噴淋脫介效果；噴淋水管上噴頭全部改為鴨嘴噴頭，增加噴淋覆蓋面積，同時噴頭長短間隔安排，避免鄰近噴嘴噴淋相互干涉影響。

（2）脫介篩板存在問題主要為：脫介篩板通過篩梁固定，梁板四周棱角分明，產(chǎn)品中部分尼龍絨毛容易懸掛到篩梁上，堆積的尼龍絨毛容易導致堵塞篩孔，導致篩面有效面積降低，影響后續(xù)脫介效果。原篩板如圖2（a）所示，原篩板上尼龍絨毛清理難度大，費力且耗時，一塊篩板至少需要安排專人清理3h以上方可清理干凈，同時篩板堵塞后需頻繁更換，增大篩板維護工作量。為此將原篩板更換為防掛毛篩板，如圖2（b）所示。防掛毛篩板采用不銹鋼焊條代替原有的篩梁起到固定作用，焊道表面光滑不容易掛住尼龍絨毛；尼龍絨毛會通過篩縫進入到合介筒內(nèi)或者隨著煤流排出，篩縫不容易堵塞。采用防掛毛篩板后篩縫不易堵塞，有助于提升磁選機回收率，從而達到減少重介質(zhì)消耗量的目的［3-5］。

圖2 篩板

1.2 弧形篩

末煤經(jīng)過旋流器分選后溢流經(jīng)由溜槽流入至脫介篩，由于一段旋流器內(nèi)壓力一般在110 kPa，故導致旋流器底流速度過快。入料產(chǎn)品流速較快，導致入料產(chǎn)品直接流至合介段中部篩板上而無法流入入料盲板，會降低脫介效果；弧形篩入料不均衡，導致脫介篩上物料厚薄分布不均衡，較薄位置脫介效果較好而較厚處脫介效果較差，導致篩板磨損嚴重且介質(zhì)消耗量大。

安裝入料均衡板及阻料器，使得弧形篩入料產(chǎn)品更為均衡并降低合介液流速，提升脫介效果。阻流箱安裝如圖3所示，通過阻流箱將入料產(chǎn)品阻擋流入到入料盲板上，增加入料產(chǎn)品合介段脫介時間，降低介質(zhì)消耗量。入料均衡板安裝情況如圖4所示，通過入料均衡板降低入料速度，通過入料均衡板后入料厚度分布均衡、速度基本一致?；⌒魏Y物料分布不均衡主要是流速過大導致，產(chǎn)品入料先通過第1道均衡板，從而降低入料速度，增加入料分布均衡度；進入第2道均衡板后，物料速度分布較為均衡、速度更低，經(jīng)過2道均衡板處理后入料產(chǎn)品在弧形篩上均勻分布，從而降低介質(zhì)消耗。

圖3 阻流箱安裝

圖4 入料均衡板安裝

1.3 磁選機

磁選機用調(diào)節(jié)板（大孔、小孔兩種類型）調(diào)整溢流，當溢流過大用大孔調(diào)節(jié)板、溢流過小或者無溢流時采用小孔調(diào)節(jié)板。此種調(diào)節(jié)存在不及時、不方便以及調(diào)節(jié)精度差等問題，難以合理調(diào)節(jié)溢流高度，增大磁選機尾礦帶介量。

現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)調(diào)整尾礦管尾礦流量可實現(xiàn)磁選機溢流高度有效調(diào)節(jié)，因此在尾礦管上安裝蝶閥，具體安裝位置如圖5所示。巡檢人員可通過手動調(diào)整蝶閥開啟度對尾礦流量進行調(diào)節(jié)，以便達到高效調(diào)節(jié)溢流高度目的，提高磁選機工作效率。

圖5 尾礦管蝶閥安裝位置

1.4 脫泥篩

受末煤脫泥篩處理能力限制，部分煤泥會混入到重介質(zhì)分選系統(tǒng)中，增大懸浮液黏滯阻力、降低分選精度。具體懸浮液中煤泥最高允許限值如表1所示。

表1 懸浮液中煤泥最高允許限值

為提高脫泥篩處理能力、改善脫泥篩脫泥效果，在脫泥篩篩后增設(shè)緩沖箱并在箱內(nèi)安裝固定篩，通過固定篩對末煤進行脫泥。通過提升末煤脫泥效果，降低進入到磁選機內(nèi)懸浮液煤泥含量，使得磁選機始終處于最佳工況，提高磁選機重介質(zhì)回收率。

2 管理方面

2.1 加介管理

辛置煤礦選煤廠設(shè)有介質(zhì)庫，由于介質(zhì)庫與加介池間距離較遠，為此采用鏟車將介質(zhì)加至加介池并由介質(zhì)泵送至磁選機。在介質(zhì)添加過程中，鏟車運輸時會導致介質(zhì)掉落，人工清掃介質(zhì)并循環(huán)利用時，介質(zhì)中煤泥較高，增大磁選機負載。為此，在介質(zhì)庫旁新建加介池，簡化介質(zhì)添加環(huán)節(jié)，在介質(zhì)庫內(nèi)向介質(zhì)池添加，中途無需使用鏟車；介質(zhì)庫與介質(zhì)池間增加篦子，避免加介系統(tǒng)混入雜物。

2.2 介質(zhì)質(zhì)量管理

強化各方面介質(zhì)質(zhì)量管理，對購置的介質(zhì)通過9點取樣法進行采樣，并對介質(zhì)水分、真密度、磁性物、以及粒度等進行檢測，確保每項指標均能滿足質(zhì)量要求，選煤廠介質(zhì)質(zhì)量技術(shù)標準要求如表2所示。

表2 選煤廠介質(zhì)質(zhì)量技術(shù)標準要求

3 現(xiàn)場應(yīng)用效果分析

辛置煤礦選煤廠通過采取降介措施后，檢測選煤廠脫介篩產(chǎn)品中介質(zhì)含量，經(jīng)過改造后選煤廠精煤及磁選尾礦帶介量分別為0.38 kg/t、0.17 kg/t，重介質(zhì)消耗量由改造前的1.5 kg/t降低至0.55 kg/t。選煤廠年入選原煤約1.2 Mt，介質(zhì)采購成本約為700元/t，則預(yù)計年可節(jié)省介質(zhì)費用約79.8萬元。

4 結(jié)語

選煤廠介質(zhì)消耗與管理水平及技術(shù)水平等密切相關(guān)，通過對辛置煤礦選煤廠設(shè)備層面及管理層面導致重介質(zhì)消耗大的原因進行分析，提出了改造脫介篩噴淋管路、篩板更換、為弧形篩增設(shè)阻流箱及均衡板、在磁選機尾礦管布置蝶閥、脫泥篩篩后增設(shè)緩沖箱（內(nèi)置固定篩）提高脫泥效果、強化介質(zhì)質(zhì)量及加介管理等技術(shù)和管理措施。辛置煤礦選煤廠采用降介技術(shù)措施后，洗選系統(tǒng)介質(zhì)消耗控制在0.55 kg/t、較改造前降低約0.95 kg/t，取得較為顯著改造效果，提升了選煤廠經(jīng)濟效益及技術(shù)水平。