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        綠水洞煤礦選煤廠粗煤泥回收系統(tǒng)改造實(shí)踐

        2018-03-04 01:29:08殷紹林周忠國陳勝明廖小明袁文春
        選煤技術(shù) 2018年6期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)

        殷紹林,周忠國,陳勝明,廖小明,袁文春,劉 斌

        (四川省華鎣山煤業(yè)股份有限公司 綠水洞煤礦,四川 華鎣638601)

        綠水洞煤礦選煤廠于2006年4月建成投產(chǎn),經(jīng)過多次工藝改造后,處理能力達(dá)到1.20 Mt/a。目前的選煤工藝為:50~1 mm粒級原煤由三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選,1~0.25 mm粒級粗煤泥由TBS分選,0.25~0 mm粒級細(xì)煤泥由壓濾機(jī)回收。入選原煤為優(yōu)質(zhì)主焦煤和焦肥煤,主要產(chǎn)品為洗精煤、洗混煤、烘干煤等,產(chǎn)品具有低灰、高發(fā)熱量、高粘結(jié)指數(shù)等特點(diǎn)。

        受煤炭市場下行影響,傳統(tǒng)高硫冶煉精煤市場需求減少,動力煤市場需求存在一定缺口。由于該選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)使用時間較長,部分設(shè)備老化,生產(chǎn)系統(tǒng)處理能力不能滿足礦井生產(chǎn)要求。為了適應(yīng)市場變化,在滿足冶煉精煤市場要求的前提下,需要對現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行改造,從而滿足動力煤市場需求。為此,結(jié)合粗煤泥分選現(xiàn)狀,對該選煤廠粗煤泥回收系統(tǒng)進(jìn)行改造。

        1 改造方案

        (1)方案A。在冶煉精煤市場需求極低的情況下,為了簡化生產(chǎn)工藝,降低濃縮、壓濾系統(tǒng)負(fù)荷,在所有煤泥水進(jìn)入濃縮池前先用深錐濃縮桶截粗,深錐濃縮桶底流經(jīng)旋流器濃縮后采用高頻篩回收,其回收的粗煤泥摻入混煤,深錐濃縮桶溢流和旋流器溢流自流進(jìn)入濃縮池。在冶煉精煤市場需求相對較高的情況下,為了回收粗煤泥系統(tǒng)中的精煤,脫泥篩篩下水和精煤磁選尾礦經(jīng)旋流器濃縮后采用TBS分選,TBS溢流經(jīng)旋流器濃縮后采用弧形篩、精煤離心機(jī)脫泥、脫水,TBS底流和中矸磁選尾礦經(jīng)旋流器濃縮后,采用高頻篩回收,然后進(jìn)入煤泥干燥系統(tǒng)干燥[1-3]。根據(jù)煤炭市場需求情況,這兩種生產(chǎn)工藝可以靈活切換。

        (2)方案B。利用原有生產(chǎn)系統(tǒng),原煤脫泥篩篩下水(含精煤磁選尾礦)經(jīng)分級旋流器濃縮后底流進(jìn)入高頻篩,取消TBS分選系統(tǒng),取消3030中煤弧形篩系統(tǒng);中矸磁選尾礦、離心脫水機(jī)濾液經(jīng)3033旋流器組濃縮后進(jìn)入高頻篩,取消3035沉降離心脫水機(jī)。所有高頻篩篩下水回到3031煤泥水桶,從而形成小循環(huán)[4-6]。在該方案產(chǎn)生效果后,在條件允許的情況下,可將脫泥篩篩下水、磁選尾礦等引入濃縮漏斗內(nèi),濃縮漏斗溢流自流進(jìn)入耙式濃縮機(jī),其底流被泵送到分級旋流器(利用原有兩個φ450的分級旋流器),旋流器底流經(jīng)高頻篩脫水后摻入中煤。

        (3)對比分析。對于方案A而言,需將原煤脫泥篩的篩孔尺寸由0.5 mm擴(kuò)大至1 mm,以提高脫泥篩的篩分效率;采用深錐濃縮桶對部分1~0 mm粒級煤泥分級,僅濃縮桶溢流內(nèi)的細(xì)煤泥進(jìn)入耙式濃縮機(jī),可避免耙式濃縮機(jī)和煤泥壓濾機(jī)負(fù)荷過大的問題;采用高頻篩代替沉降離心脫水機(jī)回收濃縮桶底流內(nèi)的粗煤泥,可有效降低材料費(fèi)用和人工費(fèi)用;高灰高硫TBS尾礦、中矸磁選尾礦采用高灰高頻篩處理,煤泥不再進(jìn)入混煤,可有效降低混煤硫分。但該方案所需的管道、閘門較多,浮選車間還需要增加高頻篩及其設(shè)備基礎(chǔ),系統(tǒng)較復(fù)雜,資金投入較多。

        對于方案B而言,取消TBS和沉降離心脫水機(jī)系統(tǒng)后,生產(chǎn)系統(tǒng)得到簡化,粗煤泥能夠得到有效回收,甚至>0.3 mm粒級原生煤泥也能得到大量回收,可在一定程度上減少運(yùn)行費(fèi)用。同時,中煤離心脫水機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況也能得到一定改善,所回收的產(chǎn)品水分也能降低。但該方案中高頻篩回收的粗煤泥全部進(jìn)入混煤,篩上物水分在20%~25%之間(比沉降離心脫水機(jī)的產(chǎn)品水分高),導(dǎo)致混煤水分增加1.00%~1.50%;同時,生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的高灰高硫煤泥未被分開回收,致使混煤灰分增高。此外,由于TBS系統(tǒng)被取消,在冶煉精煤市場好轉(zhuǎn)的情況下,無法有效回收煤泥水內(nèi)的精煤。

        綜合分析,采用方案A比較合理,生產(chǎn)工藝可以根據(jù)市場需求靈活切換,能夠滿足多種情況下的生產(chǎn)需要。

        2 設(shè)備選型

        (1)低灰高頻篩選型。TBS溢流、3020分級旋流器溢流內(nèi)回收的煤泥約占全樣的3%,按生產(chǎn)系統(tǒng)處理能力300 t/h計算,低灰粗煤泥產(chǎn)量約為9 t/h。為了節(jié)省投資,低灰粗煤泥回收系統(tǒng)使用原沉降離心脫水機(jī)和弧形篩的基礎(chǔ),選用2臺ZD1236型高頻篩,篩面(鋪設(shè)耐磨復(fù)合篩網(wǎng))面積為4.323 m2,篩孔尺寸為0.5 mm,處理能力為2 t/(m2·h),不均衡系數(shù)為1.25。

        (2)高灰高頻篩選型。高灰粗煤泥回收系統(tǒng)選用2臺ZD1236型高頻篩(1用1備),篩面(鋪設(shè)耐磨復(fù)合篩網(wǎng))面積為4.323 m2,篩孔尺寸為0.5 mm,處理能力為2 t/(m2·h),不均衡系數(shù)為1.25。

        (3)煤泥分級旋流器選型。該選煤廠的低灰粗煤泥產(chǎn)量約為9 t/h,且物料為細(xì)粒物料,故分級旋流器選用標(biāo)準(zhǔn)型(α=20°),選用1臺φ500 mm的分級旋流器即可;高灰粗煤泥產(chǎn)量約為5.40 t/h,且物料為細(xì)粒物料,分級旋流器也選用標(biāo)準(zhǔn)型(α=20°),選用1臺φ500 mm的分級旋流器就能滿足要求。

        (4)渣漿泵選型。對于深錐濃縮桶底流,選用1臺流量為50 m3、揚(yáng)程為60 m的渣漿泵向分級旋流器供料。

        (5)振動弧形篩選型。在原生粗煤泥進(jìn)入TBS過程中,弧形篩的面積關(guān)系到TBS精礦灰分是否合格。為提高預(yù)脫泥效果,增加1臺ZHSK30/20/60振動弧形篩(篩孔尺寸為0.75 mm),以適應(yīng)生產(chǎn)系統(tǒng)變化。

        3 改造效果

        3.1 煤泥回收效果

        在對粗煤泥回收系統(tǒng)改造后,粗煤泥回收量增大,將其摻入中煤后中煤水分增加2%左右;但中煤有二次脫水環(huán)節(jié),且篩孔尺寸的調(diào)節(jié)對脫水效果也一定影響,因此運(yùn)到用戶的產(chǎn)品水分增加量有限,基本可以滿足用戶要求。粗煤泥回收系統(tǒng)改造后的篩上物和混煤水分統(tǒng)計結(jié)果見表1,產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)計結(jié)果見表2。

        表1 篩上物和混煤水分統(tǒng)計結(jié)果

        表2 產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)計結(jié)果

        此外,在粗煤泥回收系統(tǒng)改造后,在原煤處理量多11 565 t的情況下,快開壓濾機(jī)少運(yùn)行291次;按每次排料12 t計算,回收粗煤泥3 492 t,總共排料19 704 t,粗煤泥回收比例達(dá)到17.72%。

        3.2 經(jīng)濟(jì)效益

        原沉降離心脫水機(jī)每年需要電費(fèi)43.82萬元,高頻篩每年需要電費(fèi)1.52萬元,耙式濃縮機(jī)、壓濾機(jī)等設(shè)備每天的運(yùn)轉(zhuǎn)時間減少2 h,故改造后粗煤泥回收系統(tǒng)每年可以節(jié)省電費(fèi)39.21萬元;同時,煤泥干燥費(fèi)用可以節(jié)省108萬元,沉降離心脫水機(jī)的維修維護(hù)費(fèi)用可以節(jié)省25萬元。

        在相同質(zhì)量下,混煤的銷售價格比干燥煤泥高0.48元/MJ,按煤泥發(fā)熱量19.25 MJ/kg計算,每年混煤產(chǎn)量增加3.60萬t,可以創(chuàng)收33.12萬元。高頻篩復(fù)合篩網(wǎng)采購成本為5.46萬元,電費(fèi)為1.52萬元,每年可以創(chuàng)收198.35萬元,經(jīng)濟(jì)效益比較顯著。

        4 結(jié)語

        根據(jù)礦井實(shí)際和市場情況,制定出適合該選煤廠粗煤泥回收的方案。通過采用高灰高頻篩、低灰高頻篩、煤泥分級旋流器、渣漿泵、振動弧形篩等設(shè)備實(shí)施改造,使煤泥水處理系統(tǒng)得到合理簡化,粗煤泥能夠得到有效回收,粗煤泥回收比例達(dá)到17.72%,生產(chǎn)成本降低。在煤泥水處理系統(tǒng)改造后,實(shí)現(xiàn)了重選生產(chǎn)與煤泥回收同步作業(yè),對該選煤廠發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。

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