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。
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)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]。
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
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]。
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
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。
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。
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。
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。