張永君

（寧夏煤業(yè)集團(tuán)洗選中心太西洗煤廠，寧夏 石嘴山753000）

1 引言

太西洗煤廠是一座設(shè)計(jì)入洗量220 萬t的大型無煙煤洗選加工基地。工藝采用0～80 mm 不分級入選，跳汰主洗，中煤重介再洗，超低灰重介系統(tǒng)精選，煤泥直接浮選，尾煤濃縮壓濾回收的聯(lián)合分選工藝。

近年來，隨著太西無煙煤資源總量的日趨減少及原煤煤質(zhì)發(fā)生較大變化，通過優(yōu)化煤泥水工藝系統(tǒng)提高精煤產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本成為研究實(shí)踐的重要方向。

2 煤泥水工藝存在的問題

現(xiàn)煤泥水系統(tǒng)采用直接浮選工藝：撈坑分級后溢流進(jìn)入緩沖池，通過泵輸送、弧形篩隔粗進(jìn)入浮選機(jī)分選，浮選精礦經(jīng)過加壓過濾機(jī)進(jìn)行回收，但生產(chǎn)過程中存在以下問題：①四臺XJM-S16、一臺XJM-S20 型浮選機(jī)合計(jì)額定處理量為1785m3/h。但煤泥水系統(tǒng)總量為2663m3/h，遠(yuǎn)大于浮選機(jī)額定處理量，浮選機(jī)未能實(shí)現(xiàn)最佳分選效果。②采用跳汰主選——煤泥水直接浮選的工藝流程，入浮濃度般為35～40g/L，低于浮選機(jī)最佳入浮濃度50～70g/L。

綜上所述，采用直接浮選工藝流程，存在入浮水量大、浮選時間短、入浮濃度低，造成尾礦灰分在41%～44%范圍內(nèi)波動，如若提高浮選尾礦灰分，則須加大浮選藥劑使用量，使得浮選藥劑消耗量相較于指標(biāo)超0.03～0.06kg/t，直接影響生產(chǎn)經(jīng)營效益[1]。

3 實(shí)施工藝改造

3.1 可行性分析

對現(xiàn)有煤泥水工藝系統(tǒng)改造，將1/3 撈坑溢流進(jìn)入備用濃縮機(jī)內(nèi)，備用濃縮機(jī)底流通過泵輸送至緩沖水池，與撈坑溢流混合后進(jìn)入浮選系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)半濃縮浮選工藝。濃縮機(jī)溢流進(jìn)入循環(huán)水池。改造后的工藝流程實(shí)現(xiàn)減少入浮水量及提高入浮濃度的目的。同時，為了適應(yīng)原煤煤質(zhì)發(fā)生變化，預(yù)留備用濃縮機(jī)底流直接進(jìn)入精礦池，通過加壓過濾機(jī)回收的工藝流程[2]?，F(xiàn)就工藝改造可行性進(jìn)行分析：①改造需要將878m3/h 煤泥水進(jìn)入備用濃縮機(jī)。現(xiàn)有1 臺φ30m 耙式濃縮機(jī)，額定處理能力為1294m3/h，能夠滿足工藝改造時設(shè)備處理的需要。

②煤泥水進(jìn)入備用濃縮機(jī)進(jìn)行濃縮，通過實(shí)驗(yàn)檢測濃縮機(jī)濃縮效果及溢流水濃度，檢測數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 濃縮機(jī)底流、溢流濃度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

經(jīng)過濃縮機(jī)濃縮后的底流濃度平均值可達(dá)426g/L，濃縮效果良好。濃縮機(jī)溢流濃度平均值為3g/L，滿足循環(huán)水循環(huán)使用≤5g/L的要求。

加壓過濾機(jī)回收濃縮后的煤泥水，對現(xiàn)浮選機(jī)入料粒級產(chǎn)率、濃縮機(jī)底流濃度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 入浮小篩分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

入浮+0.125mm 粒級達(dá)到90.8%，煤泥水中物料可實(shí)現(xiàn)自然沉降，無須添加絮凝劑（在-0.075mm 含量≥15%時須少量添加絮凝劑），便可達(dá)到沉降效果，不會因添加絮凝劑影響后續(xù)浮選機(jī)分選環(huán)節(jié)。

當(dāng)入洗原煤中-0.5mm 灰分≤14.00%，可將濃縮后的浮選入料直接配摻進(jìn)入精礦池。濃縮機(jī)底流濃度為410～440g/L，與浮選機(jī)精礦混合后濃度為225g/L，滿足加壓過濾機(jī)最佳入料濃度200～350g/L的要求。

綜合以上分析，對現(xiàn)有工藝系統(tǒng)進(jìn)行改造，能夠?qū)崿F(xiàn)減少入浮水量、提高入浮濃度的目的，并可提高工藝系統(tǒng)的靈活性[3]。

3.2 具體內(nèi)容

①半直接浮選改造：撈坑溢流管路加裝三通管，通過調(diào)整閥門開度調(diào)節(jié)進(jìn)入濃縮機(jī)的煤泥水量，濃縮機(jī)底流加裝去往緩沖水池的管路。②煤泥水配摻優(yōu)化改造：在濃縮機(jī)底部加裝一臺泵，增加電機(jī)變頻控制功能。當(dāng)入洗原煤中-0.5mm 灰分≤14.00%，可將濃縮后的浮選入料直接配摻進(jìn)入浮選精礦池，通過加壓過濾機(jī)回收，實(shí)現(xiàn)煤泥水工藝系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同原煤煤質(zhì)的需要。變頻泵參數(shù)如表3所示。

圖1 改造后煤泥水工藝流程

表3 變頻泵參數(shù)

改造后的工藝流程圖如圖1所示。

4 改造后的效果

4.1 改造后撈坑溢流中850～900m3/h的煤泥水量

進(jìn)入備用濃縮機(jī)濃縮，經(jīng)濃縮后底流量為80m3/h，底流（濃度為410～440g/L）進(jìn)入浮精池內(nèi)通過加壓過濾機(jī)回收，溢流進(jìn)入循環(huán)水池。入浮濃度提高至52g/L，滿足浮選機(jī)最佳分選的要求。

由于入浮濃度提高，入浮水量減少，浮選機(jī)分選效果更佳。統(tǒng)計(jì)改造前后浮選精煤產(chǎn)率及尾礦灰分，如圖2所示。

圖2 改造前后浮選精煤產(chǎn)率及尾礦灰分對比

改造后，浮選機(jī)尾礦灰分平均提升6.42%，精煤產(chǎn)率平均提高5.0%。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益評價

經(jīng)過改造生產(chǎn)實(shí)踐，浮選精煤產(chǎn)率提高5.0%，浮選藥劑節(jié)省0.07kg/t，按入洗原煤量250Mt/a，-0.5mm 煤泥含量10%，每年可提高精煤產(chǎn)量1.25 萬t，節(jié)省浮選藥劑消耗17.5t。按浮選藥劑0.6 萬元/t，精末煤按照1000 元/t 計(jì)，合計(jì)每年可增加收入1260.5 萬元。

太西洗煤廠洗煤車間進(jìn)行煤泥水工藝優(yōu)化后，實(shí)現(xiàn)半直接浮選工藝，從工藝環(huán)節(jié)解決了制約浮選機(jī)達(dá)到最佳分選效果的問題。探索出可調(diào)式半直接浮選操作模式，為后續(xù)實(shí)現(xiàn)煤泥水動態(tài)回收打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。