曹 闖，田 亮，何 彬，路文水，王 翔

(1.山東超美清潔能源有限公司，山東 泰安271000；2.翟鎮(zhèn)煤礦煤質(zhì)發(fā)運中心，山東 泰安271000；3.山東科技大學(xué)，山東 黃島266000 )

金陽選煤廠隸屬于金陽礦業(yè)集團(tuán)，位于泰安市寧陽縣葛石鎮(zhèn)境內(nèi)，是一座設(shè)計處理能力為0.6 Mt/a的煉焦煤選煤廠，入選金陽礦井原煤，原設(shè)計工藝為：有壓兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器主再選和煤泥浮選的聯(lián)合分選工藝。

1 浮選系統(tǒng)現(xiàn)狀和存在問題

1.1 浮選系統(tǒng)介紹

原煤預(yù)先脫泥，50～0.5 mm粒級物料采用主再選有壓兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器進(jìn)行分選；≤0.5 mm粒級物料經(jīng)分級旋流器分級后，溢流進(jìn)入弧形篩，篩下水進(jìn)入浮選系統(tǒng)，弧形篩篩上物連同分級旋流器底流進(jìn)入主再選系統(tǒng)；浮選精煤采用壓濾機(jī)脫水，浮選尾煤經(jīng)濃縮后采用壓濾機(jī)回收。浮選系統(tǒng)原則流程如圖1所示。

1.2 存在問題

(1)浮選精礦由浮選精煤壓濾機(jī)處理，但是壓濾后得到的浮選精煤存在水分大，粘結(jié)成塊，無法均勻混入主選精煤產(chǎn)品中去，導(dǎo)致精煤質(zhì)量無法滿足客戶要求，最終只能將浮選精煤經(jīng)圓盤給料機(jī)給到中煤皮帶，摻入中煤，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

圖1 浮選系統(tǒng)原則流程圖

(2)由于入選原煤來料不穩(wěn)定以及分級旋流器底流弧形篩篩下水的影響，致使脫泥篩下煤泥水桶和浮選入料桶液位不穩(wěn)定，浮選入料濃度波動大；弧形篩篩下溜槽承接的管路坡度過小易導(dǎo)致堵塞，需要一直加水沖刷，防止管路堵塞，從而引起浮選入料濃度變化，而過高或過低的浮選入料濃度都會影響浮選效果。

(3)金陽選煤廠使用柴油和雜醇作為捕收劑和起泡劑，浮選效果不佳；藥劑添加依靠浮選司機(jī)的經(jīng)驗進(jìn)行，無法保證添加的及時性和精確性，添加誤差較大，導(dǎo)致藥劑利用率低，藥耗大，浮選效果差[1-3]。

2 優(yōu)化方案

2.1 工藝系統(tǒng)改造方案

為解決選煤系統(tǒng)存在的問題，采取以下措施：

(1)粗煤泥采用三錐角水介質(zhì)旋流器分選[4-7],溢流經(jīng)振動弧形篩，篩上粗顆粒經(jīng)高頻篩脫水得到部分精煤；底流先經(jīng)弧形篩截粗，篩上物進(jìn)入主選混料桶，篩下水連同高頻篩篩下水、振動弧形篩篩下水進(jìn)入浮選入料桶，由浮選機(jī)處理該部分細(xì)煤泥。

(2)浮選精礦由泵打到臥式沉降過濾離心脫水機(jī)處理得到部分精煤[8-10]，高頻篩篩上精煤和臥式沉降過濾離心脫水機(jī)脫水后的精煤由同一溜槽轉(zhuǎn)運至精煤帶式輸送機(jī)。原工藝使用的水力分級旋流器、浮選精煤壓濾機(jī)、圓盤給料機(jī)停用。改造后浮選系統(tǒng)原則工藝流程如圖2所示。

圖2 改造后浮選系統(tǒng)原則流程圖

2.2 浮選入料濃度控制

為保證浮選入料穩(wěn)定，采取以下控制措施：

(1)嚴(yán)格控制原煤入選量，保持給料量的穩(wěn)定性。

(2)在脫泥篩下的煤泥水桶加設(shè)電動補(bǔ)水閥，實現(xiàn)煤泥水濃度的自動控制。為解決弧形篩篩下溜槽承接管路坡度過小，易導(dǎo)致管路堵塞的問題，改造管道，保證浮選入料濃度穩(wěn)定[11-13]。

2.3 浮選藥劑的選取

由于傳統(tǒng)浮選捕收劑柴油分散性差，捕收性和選擇性弱，傳統(tǒng)起泡劑雜醇具有刺激性氣味，污染環(huán)境，不利于職工的身體健康。金陽集團(tuán)通過多方比較，并進(jìn)行了多次小浮選對比試驗，最終決定采用泰安遠(yuǎn)東化工科技有限公司的浮選藥劑。不同藥劑浮選指標(biāo)對比試驗結(jié)果見表1。

表1 浮選指標(biāo)對比表

3 效果分析

3.1 三錐角水介質(zhì)旋流器應(yīng)用效果

根據(jù)對三錐角水介質(zhì)旋流器的現(xiàn)場采樣，并進(jìn)行化驗分析，三錐角水介質(zhì)旋流器溢流和底流的樣品指標(biāo)見表2和表3。

表2 三錐角水介質(zhì)旋流器溢流高頻篩篩上樣品

由表2可得，累計灰分為10.64%，說明三錐角水介質(zhì)旋流器分選產(chǎn)品合格。

表3 三錐角水介質(zhì)旋流器底流樣品

由表3可得，累計灰分為63.13%，說明三錐角水介質(zhì)旋流器底流含煤量少，符合要求。

3.2 浮選效果對比

試驗結(jié)果顯示,采用YDMC系列浮選藥劑比傳統(tǒng)浮選藥劑有如下優(yōu)勢:

(1)藥耗低。 每噸干煤泥藥耗量由原來的1.61 kg降到了0.88 kg,藥耗降低45.34個百分點,大大降低了藥劑消耗。

(2)選擇性強(qiáng) 。 在入浮條件基本相同的情況下, 精煤回收率提高了1.62個百分點，精煤灰分降低了1.61個百分點,尾煤灰分提高了10.30個百分點。

(3)降低了過濾機(jī)濾餅水分。 濾餅水分由原來的30.65%降到了28.30%,降低了2.35個百分點,最終精煤產(chǎn)品的水分也隨之降低。

3.3 指標(biāo)及效益分析[14-15]

工藝系統(tǒng)改造完成后，金陽礦業(yè)集團(tuán)選煤廠的浮選入料濃度穩(wěn)定性有了明顯提高，浮選精煤產(chǎn)率相比之前也提高了7.28個百分點，按照入選能力0.6 Mt/a，煤泥含量為20%計算，每年浮選精煤量可增加8 736 t，按照1 000元/t的精煤價格計算，每年可增加銷售收入873.6萬元。

4 結(jié)語

由于原煤煤質(zhì)變差，煤泥所占比例逐漸增加，為提高精煤回收率，減少細(xì)粒精煤的損失，金陽選煤廠通過增加粗煤泥分選，減小浮選入料粒度，改變浮選藥劑種類等一系列優(yōu)化改造方案的實施，提高了選煤廠的浮選效果。三錐角水介質(zhì)旋流器在金陽選煤廠的應(yīng)用完善了該選煤廠工藝、解決了介耗量大，主再選系統(tǒng)處理量減小等問題，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。