劉瑞芹,趙冠一
(河南煤化鶴煤九礦選煤廠,河南 鶴壁458010)
鶴煤公司九礦選煤廠是一座設(shè)計能力為0.6Mt/a的礦井型選煤廠,選煤工藝為跳汰、浮選、濃縮聯(lián)合。近期由于工作面煤質(zhì)和采煤工藝的變化,入選原煤中-0.5mm含量和灰分提高,原煤泥化現(xiàn)象嚴重,已影響到浮選系統(tǒng)的正常運行。曾一度出現(xiàn)浮選效果差,浮選尾礦濃度高達150g/L以上,灰分30%以下,濃縮池煤泥水沉降速度慢,溢流水濃度高達100g/L以上,已影響到選煤廠的正常生產(chǎn)。本文以高灰、細泥對九礦選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)的影響做一探討。
煤粉小篩分試驗結(jié)果參見表1、表2。
從表1、2可以看出,-0.5mm含量的灰分較3月份提高了4%,含量提高了4.83%,而-0.045mm含量提高了38.12%,灰分提高了5.96%。以上對比數(shù)據(jù)不難解釋浮選系統(tǒng)異常的原因。由于煤泥水中凝聚了最細、難處理的細泥(-0.045mm),這些顆粒粒度細、灰分高、粘性大,難于沉降,因而極難用常規(guī)的沉降、回收和脫水設(shè)備處理。
經(jīng)分析,細泥對煤泥水處理的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1)“搶先”吸附浮選劑,使一般煤粒不能獲得應(yīng)有的浮選劑。
2)無選擇性地占據(jù)了氣泡表面,使一般煤粒與氣泡粘附的難度增加。
3)在煤粒表面形成細泥覆蓋,抑制粗粒煤的浮選。
4)細泥進入泡沫產(chǎn)品會惡化浮精脫水效果,進入尾礦則增加煤泥水處理難度。
表1 煤粉小篩分試驗結(jié)果(2012年3月)
表2 煤粉小篩分試驗結(jié)果(2012年5月)
針對以上分析,分別對起泡劑和捕收劑做了調(diào)整,取煤泥水樣品,分別利用原捕收劑和起泡劑和調(diào)整配方后的藥劑做試驗對比,試驗結(jié)果見表3、表4。
表3 原藥劑試驗數(shù)據(jù)
表4 調(diào)整配方后藥劑試驗數(shù)據(jù)
從以上結(jié)果可以看出,精煤抽出率提高了26.33%,尾礦灰分提高了30.93%。同時也說明原捕收劑和起泡劑已不適用于現(xiàn)在煤泥的特性。調(diào)整后的起泡劑選擇性強、起泡性能良好、起泡速度快,有利于提高精礦的回收率;生成的泡沫脆而不粘,消泡容易;捕收劑增加了煤泥顆粒疏水性的表面活性劑,該捕收劑用量少,捕收能力強、選擇性好、浮選效果明顯。
浮選尾礦做沉降對比試驗結(jié)果見表5。
表5 尾礦沉降對比試驗數(shù)據(jù)
對比試驗結(jié)果可以看出,聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺配合使用效果較佳,按上述實驗用藥量用于實際生產(chǎn),沉降效果非常好,濃縮機清水層高度達1.5m以上,溢流水濃度在20g/L以下。
該廠入浮煤泥流量約Q=300m3/h,入浮煤漿濃度q=80g/L,則干煤泥量為 Q干=Q×q/1000=300×80/1000=24t/h。
根據(jù)浮選效果對比試驗知精煤抽出率提高了26.33%,則每小時可多浮精煤約24×26.33%=6.32t。精煤單價按1000元,煤泥單價按300元計算,則增加效益為6.32×(1000-300)=4424元。
每噸干煤泥消耗的浮選藥劑費用增加24×1.2×(18000-6000)/1000=345.6元。原藥劑價格6000元/噸,新更換藥劑18000元/噸。
浮選尾礦流量約200m3/h,則增加聚合氯化鋁費用約200×35=7000g/h.,每噸聚合氯化鋁約2000元,則增加費用約14元。
則每小時增加收入為4424-345.6-14=4064.4元。每天平均生產(chǎn)14小時,每月按30天計算,則每月可增加效益約170.7萬元
對于粘土含量高,較難處理的極細粒煤泥,可通過采取以下措施,達到良好的運行效果:
1)選用選擇性較強的捕收劑;能形成較脆泡沫、含水量大、有利于二次富集作用的起泡劑;同時添加分散劑,可使細泥不在其它顆粒表面附著覆蓋而分散于浮選煤漿中。
2)采用分段加藥,使浮選煤漿中藥劑保持較低的合理的濃度,避免細泥無選擇性吸附,以提高藥劑利用率。
3)采取較低浮選煤漿濃度下浮選,用以降低浮選煤漿和泡沫層粘度。
4)同時使用絮凝劑和聚合氯化鋁,可以將煤泥水中的粘土和細粒煤都除去,使煤泥水澄清。
實踐證明,對于高灰、細泥的煤泥水,在不需要改變現(xiàn)有設(shè)備和工藝流程的情況下,通過調(diào)整浮選藥劑和增加聚合氯化鋁也可提高浮精煤抽出率,實現(xiàn)煤泥水澄清的效果。
〔1〕吳大為.浮游選煤技術(shù)〔M〕.徐州:中國礦業(yè)大學出版社.
〔2〕吳式瑜,岳勝云.選煤基本知識〔M〕.北京:煤炭工業(yè)出版社.
〔3〕王世民,趙選選.浮選工〔M〕.北京:煤炭工業(yè)出版社.