中興選煤廠煤泥水系統(tǒng)技術(shù)改造研究

韓士華

（山西汾西礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司生產(chǎn)管理部，山西 介休 032000）

引言

中興選煤廠為群礦型煉焦煤選煤廠，設(shè)計(jì)能力4.0 Mt/a，2009 年5 月投產(chǎn)，入洗煤種為2#、02#主焦煤和4#、5#合并層瘦煤，選煤工藝為：脫泥有壓三產(chǎn)品重介旋流器+RC/TCS 粗煤泥分選+浮選，浮選精煤采用2 臺(tái)加壓過(guò)濾機(jī)脫水。

1 煤泥水系統(tǒng)存在的問(wèn)題

1）加壓過(guò)濾機(jī)達(dá)不到額定處理能力，導(dǎo)致浮選精煤脫水能力不足，原因如下：設(shè)備老化、故障頻繁、維護(hù)工作量大，縮短了加壓過(guò)濾機(jī)的有效工作時(shí)間；由于浮選入料質(zhì)量濃度偏低（30 g/L～60 g/L），要保證浮選精煤回收率、提高浮選尾礦灰分，就必須增加浮選藥劑用量，而浮選藥劑量的增加，又造成浮選精礦中虛泡增多，使加壓過(guò)濾機(jī)入料泵上料困難，加壓過(guò)濾機(jī)排料周期延長(zhǎng)，造成斷料現(xiàn)象，從而造成加壓過(guò)濾機(jī)處理能力的降低[1-2]。

2）選煤電耗高,加壓過(guò)濾機(jī)及配套設(shè)備本身功耗就比較大（總功率高達(dá)1 630 kW），又由于經(jīng)常斷料引起的設(shè)備空轉(zhuǎn)，造成選煤廠電耗更高，實(shí)際全廠電耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于節(jié)能型電耗指標(biāo)（≤6.90 kW·h/t 原煤）。

3）中煤灰分偏高、煤泥灰分偏低,現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)中、矸稀介沒(méi)有分開(kāi)，實(shí)際生產(chǎn)中脫水回收后的中矸磁尾排入，使中煤灰分偏高；排入煤泥中造成煤泥灰分偏低；浮選尾礦灰分太低，通常都在60%以下，相應(yīng)的降低了浮選精煤回收率，造成資源浪費(fèi)[3]。

4）選煤成本高，由于煤泥灰分低，造成精煤產(chǎn)率降低，無(wú)效運(yùn)輸增加，加壓過(guò)濾機(jī)和空壓機(jī)維修費(fèi)用高，加大了選煤成本。

2 改造具體方案

1）采用沉降過(guò)濾離心機(jī)替代已經(jīng)老化的加壓過(guò)濾機(jī)。

2）將中煤、矸石稀介分開(kāi)回收，中煤磁尾、矸石磁尾、煤泥分選機(jī)尾礦分別回收，增加矸石磁尾高頻篩、相應(yīng)增加（或改造）桶、泵及管道[4]。

3）新增1 個(gè)精礦箱和2 臺(tái)沉降過(guò)濾離心機(jī)，替代原有2 臺(tái)加壓過(guò)濾機(jī)，目前正在使用的兩臺(tái)精煤壓濾機(jī)仍繼續(xù)使用。在現(xiàn)有浮選精礦管上加一支管及閥門(mén)，浮選精礦自流進(jìn)入精礦箱，精礦箱內(nèi)浮選精礦再自流進(jìn)入沉降過(guò)濾離心機(jī)[5-7]。脫水后的精煤通過(guò)溜槽給入419 浮選精煤轉(zhuǎn)載刮板上，沉降過(guò)濾離心液自流進(jìn)入沉降過(guò)濾離心液桶（現(xiàn)有桶改造并再增加一個(gè)351 溢流桶，兩桶底部聯(lián)通），新增1 臺(tái)沉降過(guò)濾離心液及351 溢流泵。沉降過(guò)濾液及351 溢流泵打入新增的1 組Φ300 mm×18 mm 濃縮旋流器，旋流器溢流作為脫泥篩噴水或者直接去循環(huán)水池，由于高差不夠，影響噴水效果，在溢流管上加一臺(tái)管道泵；旋流器底流進(jìn)入浮選入料桶進(jìn)行浮選或者進(jìn)入精煤壓濾機(jī)入料桶[8-10]。

4）在現(xiàn)有332 中矸稀介質(zhì)桶中間加隔板，分別作為中煤稀介桶和矸石稀介桶使用；現(xiàn)有中矸稀介泵作為矸石稀介泵，新增1 臺(tái)中煤稀介泵；現(xiàn)有2 臺(tái)336、337 雙滾筒中矸磁選機(jī)分開(kāi)使用，336 作為中煤磁選機(jī)，337 作為矸石磁選機(jī)。中煤稀介和矸石稀介分別流入各自稀介桶中，再由各自的泵打入各自磁選機(jī)。336 中煤磁選機(jī)磁選尾礦進(jìn)入342 煤泥水桶；337 矸石磁選機(jī)磁選尾礦進(jìn)入349 矸石磁尾桶（原中矸磁尾桶）。336、337 磁選精礦進(jìn)入合格介質(zhì)桶不變。中煤磁尾進(jìn)入煤泥水桶后與煤泥水一起打入344 煤泥分級(jí)旋流器，溢流進(jìn)入浮選入料桶，底流進(jìn)入TCS 粗煤泥分選機(jī)或RC 粗煤泥分選機(jī)。TCS 粗煤泥分選機(jī)和RC 粗煤泥分選機(jī)并聯(lián)使用。TCS 或RC 精礦自流進(jìn)入新增精礦箱，由新增沉降過(guò)濾離心機(jī)脫水處理。TCS 或RC 尾礦自流進(jìn)入361 粗中煤振動(dòng)弧形篩，通過(guò)弧形篩出料溜槽的改造，給入362 粗中煤高頻篩，362 高頻篩篩上物通過(guò)改造后的363 尾礦轉(zhuǎn)載刮板給入702 中煤皮帶。361 弧形篩和362 高頻篩篩下水進(jìn)入煤泥水桶，由于距離較遠(yuǎn)，且自流高度不夠，新增高頻篩篩下水轉(zhuǎn)排桶及轉(zhuǎn)排泵，篩下水先自流入轉(zhuǎn)排桶，再由轉(zhuǎn)排泵打入煤泥水桶[11]。矸石磁尾利用原353 矸石磁尾泵打入354 矸石磁尾分級(jí)旋流器（原中矸磁尾分級(jí)旋流器），旋流器溢流（濃度＜15 g/L）至脫泥篩作為篩子噴水；底流自流進(jìn)入360 矸石磁尾振動(dòng)弧形篩，弧形篩篩上物給入新增的矸石磁尾高頻篩，高頻篩篩上物通過(guò)新增的矸石磁尾轉(zhuǎn)載刮板給入821 煤泥皮帶。360 弧形篩篩下水進(jìn)入煤泥水桶，新增矸石磁尾高頻篩篩下水通過(guò)現(xiàn)有管道進(jìn)入濃縮系統(tǒng)。由于現(xiàn)有351 精煤磁尾分級(jí)旋流器溢流濃度較低，影響浮選效果，因此新增精煤磁尾分級(jí)旋流器溢流至沉降過(guò)濾離心液桶管道，溢流可通過(guò)新增的沉降離心液分級(jí)旋流器濃縮后進(jìn)入浮選系統(tǒng)。

煤泥水系統(tǒng)改造后，所有進(jìn)入到浮選系統(tǒng)的物料都是經(jīng)過(guò)小直徑的旋流器的分級(jí)，可有效解決浮選入料中+0.5 mm 的超粒問(wèn)題，同時(shí)，部分浮選入料是濃縮旋流器的底流，相應(yīng)的提高了浮選入料的濃度，保證了浮選入料質(zhì)量濃度在55 g/L 以上，超粒問(wèn)題的解決和浮選入料濃度的提高有效的提高了浮選尾煤的灰分，浮選精礦質(zhì)量濃度能夠達(dá)到300 g/L 左右，也有利于浮選精煤的后續(xù)脫水（臥式振動(dòng)離心機(jī)的入料條件要求，粒度必須＜3 mm，有利的入料質(zhì)量分?jǐn)?shù)在20%～40%之間）[12]。

3 改造效果

1）進(jìn)入浮選系統(tǒng)的物料均為濃縮旋流器溢流，解決了浮選入料中存在粗顆粒的問(wèn)題。

2）沉降過(guò)濾離心機(jī)代替加壓過(guò)濾機(jī)，解決了浮選精煤脫水能力問(wèn)題。

3）由于解決了煤泥水系統(tǒng)跑粗和浮選精煤脫水能力問(wèn)題，把浮選精礦灰分從9%提高到10.5%左右，提高浮選精煤產(chǎn)率約20%（占浮選入料），粗煤泥分選精礦灰分穩(wěn)定在10.5%～11.0%，從而把綜合精煤產(chǎn)率提高約1.5%，由于中興入選原煤煤層太多，入選煤質(zhì)波動(dòng)非常大，因此保守估計(jì)精煤產(chǎn)率可提高1%。

4）中煤稀介、矸石稀介分開(kāi)回收，中煤磁尾、矸石磁尾、煤泥分選機(jī)尾礦分別回收，提高了浮選尾礦以及壓濾煤泥灰分，使煤泥灰分≥65%，浮選尾礦灰分由60%左右提高到≥70%，做到節(jié)能減排。

5）節(jié)約生產(chǎn)成本，減少電耗：通過(guò)電表測(cè)量，全年電耗減少1.7×106kW·h；采用臥式沉降過(guò)濾離心脫水機(jī)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，每班減員2 人，共減員4 人；臥式沉降過(guò)濾離心脫水機(jī)維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單易操作，故障率低，維護(hù)成本低。