王繼征 薛保城（兗礦國(guó)宏化工有限責(zé)任公司，山東濟(jì)寧 273512）

煤泥浮選可行性分析

王繼征 薛保城
（兗礦國(guó)宏化工有限責(zé)任公司，山東濟(jì)寧 273512）

在煤化工產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的情況下，實(shí)現(xiàn)煤炭資源利用最大化，是煤化工企業(yè)降低成本、提高競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。本文根據(jù)兗礦國(guó)宏化工有限責(zé)任公司運(yùn)洗車間跳汰選煤產(chǎn)生的煤泥有關(guān)數(shù)據(jù)，闡明了煤泥進(jìn)行浮選的可行性，為合理的利用煤炭資源，提高煤炭資源利用率、節(jié)約能源提供了基礎(chǔ)資料。

煤化工 煤泥浮選 可行性分析

1　簡(jiǎn)介

兗礦國(guó)宏化工有限責(zé)任公司運(yùn)洗車間選煤廠采用跳汰工藝洗選集團(tuán)本部北宿礦高硫煤，處理能力為120萬(wàn)噸/年，年產(chǎn)煤泥約 14萬(wàn)噸，部分煤泥隨精煤進(jìn)入棒磨機(jī)磨制水煤漿，供氣化爐使用，另外一部分煤泥進(jìn)入鍋爐燃燒。

2　生產(chǎn)現(xiàn)狀

選煤廠運(yùn)行幾年來(lái)，目前存在的問(wèn)題歸納為以下幾點(diǎn)：

（1）北宿煤屬于優(yōu)質(zhì)氣化煤，灰熔點(diǎn)低，氣化指數(shù)高，但是硫分較高。但是隨著開采年限的增加，煤質(zhì)變差，選煤精煤產(chǎn)率逐年下降，從設(shè)計(jì)之初的85%降到了現(xiàn)在的約70%。北宿煤礦正在開采17層和18層煤，小槽煤一次采全高機(jī)械化采煤方法開始應(yīng)用，機(jī)械化割底將嚴(yán)重加劇底板巖石的混入，煤質(zhì)急劇惡化，預(yù)計(jì)精煤產(chǎn)率進(jìn)一步降低。

（2）由于煤質(zhì)惡化及不能加沉淀藥劑，選煤廠的高灰細(xì)泥積聚，影響分選精度，使目前精煤的數(shù)質(zhì)量均不能達(dá)到最佳水平。煤泥灰分也從設(shè)計(jì)之初的15%左右猛增到現(xiàn)在的35%-40%。原設(shè)計(jì)是煤泥壓濾處理后給入兩臺(tái)德士古爐，但現(xiàn)在的高灰煤泥已經(jīng)嚴(yán)重影響了德士古爐氣化效率，對(duì)氣化系統(tǒng)的設(shè)備、管道和閥門等磨損、堵塞嚴(yán)重，氣化爐鎖斗循環(huán)管線更換頻繁、高壓煤漿泵因活門磨損嚴(yán)重頻繁跳車等；從而導(dǎo)致氣化爐渣口壓差大、系統(tǒng)減量生產(chǎn)或氣化爐短停檢修等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，而且造成氧耗升高，如水煤漿灰分每升高 1%造成氣化爐耗氧量升高 81150Nm3/ d。不得已煤泥大部分進(jìn)入鍋爐燃燒，少量去磨機(jī)，這樣氣化用精煤的量進(jìn)一步損失。

表1　煤泥小篩分試驗(yàn)結(jié)果

表2　煤泥小浮沉試驗(yàn)結(jié)果

3　煤源和煤質(zhì)

3.1煤質(zhì)特征

根據(jù)選煤廠煤泥浮選試驗(yàn)報(bào)告提供的數(shù)據(jù)分析，原生煤泥灰分為 36.67%，硫含量為2.82%，入料量為 28.42t/h，高灰細(xì)泥較多，硫含量較大，可浮性等級(jí)為中等可浮。

3.1.1粒度分析

由表1可知：

（1）該煤泥+0.045mm 的主導(dǎo)粒級(jí)為0.25～0.125mm，產(chǎn)率占12.77%，其中還含有少量（占2.8%）大于0.5mm粒級(jí)；細(xì)粒級(jí)隨粒度減小煤泥灰分逐漸增加，可能有以下兩個(gè)原因：原煤中矸石有一定泥化現(xiàn)象；濃縮機(jī)未加藥劑，導(dǎo)致了系統(tǒng)中高灰細(xì)煤泥積聚。

（2）0.5～0.045mm 粒級(jí)含量為43.82%，這部分粒級(jí)比較適宜用浮選機(jī)分選。

（3）小于0.045mm粒級(jí)的微細(xì)顆粒很高，含量高達(dá)52.38%，灰分高達(dá) 52.34%。這部分高灰細(xì)泥易隨著精煤上浮，導(dǎo)致高灰細(xì)泥的夾帶。

3.1.2密度分析

由表2結(jié)果看出：

（1）該煤泥中主導(dǎo)密度級(jí)為1.80～2.0kg/L，其含量 31.08%，灰分為49.45%；＞2.0kg/L高密度級(jí)含量也較高，為23.11%，灰分為73.46；＞1.8kg/L的總產(chǎn)率為54.19%，灰分為59.69%；國(guó)宏化工有限責(zé)任公司合同要求的浮選尾煤灰分≥50.00%，表4表明這個(gè)目標(biāo)是可以達(dá)到的。

（2）低密度物含量＜1.60kg/L的密度級(jí)物料累計(jì)為 40.64%，灰分為5.77%，即使是＜1.80kg/L密度級(jí)，其累計(jì)灰分也僅僅是7.65%，沒(méi)有達(dá)到10%，能夠達(dá)到實(shí)際生產(chǎn)浮選精煤灰分控制在11.00%以下的目標(biāo)要求。

當(dāng)然，上面（1）、（2）的分析只是以浮沉實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即按密度差異為依據(jù)分選；而浮選主要是根據(jù)物料的表面物理化學(xué)性質(zhì)差異，即礦物表面的疏水性、親水性差異為依據(jù)分選的。對(duì)于煤泥來(lái)說(shuō)，通常密

············

度低的疏水性好，即密度與可浮性之間存在一定的依存關(guān)系。尤其是對(duì)微細(xì)顆粒含量很高的北宿煤煤泥，表面力起了主導(dǎo)作用。

表3　不同灰分浮選尾煤發(fā)熱量和全硫測(cè)試結(jié)果

3.2硫分、發(fā)熱量的測(cè)定

對(duì)不同灰分的浮選尾煤作了發(fā)熱量和全硫的測(cè)試，結(jié)果見表3。

3.3產(chǎn)品預(yù)測(cè)表

根據(jù)浮選試驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)實(shí)際分選結(jié)果，見表4。

與入料相比，浮選精煤產(chǎn)品灰分降低了26.67個(gè)百分點(diǎn)，硫分略有降低，從2.82%降到了2.35%；尾煤灰分增加了22.98%，硫分提高了0.41個(gè)百分點(diǎn)。說(shuō)明浮選降灰效果明顯，有一定的脫硫效果。

表4　浮選產(chǎn)品產(chǎn)率預(yù)測(cè)表

在原有的生產(chǎn)過(guò)程中，煤泥濃縮機(jī)沒(méi)有添加澄清藥劑，濃縮效果較差，大量的高灰細(xì)泥隨循環(huán)水進(jìn)入洗選系統(tǒng)，造成系統(tǒng)內(nèi)高灰細(xì)泥積聚，影響浮選的選擇性，造成精煤“夾帶”，使精煤灰分升高，為保證灰分，需要降低精煤產(chǎn)率。增加浮選系統(tǒng)和自動(dòng)加藥裝置后，這部分細(xì)泥會(huì)及時(shí)排除，浮選入料灰分降低，預(yù)計(jì)精煤產(chǎn)率將進(jìn)一步提高。