吳畏

【摘 要】三交河選煤廠為礦井型煉焦煤選煤廠，采用“脫泥有壓三產(chǎn)品重介旋流器分選+粗煤泥TBS干擾床分選、煤泥直接浮選、尾煤泥快開壓濾回收”工藝流程。本文對(duì)三交河選煤廠存在的重介“背灰”、精煤磁選尾礦的回收、高灰細(xì)泥影響浮選精煤等共性問題進(jìn)行了分析與探討。

【關(guān)鍵詞】煉焦煤選煤廠；重介“背灰”；精煤磁選尾礦回收；高灰細(xì)泥

中圖分類號(hào)： TD94 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）19-0206-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.19.093

Discussion on the problem of coal slurry water system in Sanjiaohe Coal Preparation Plant

WU Wei

（Shanxi Fenhe coking coal Limited by Share Ltd，Linfen Shanxi 041600，China）

【Abstract】The Sanjiaohe Coal Preparation Plant is a mine-type coking coal preparation plant，which adopts the process named “Desliming of Pump-fed Three products dense medium cyclone + TBS interference bed sorting of coarse coal slime+Direct flotation of slime+Tailings recovery of quick-operating pressure filter”.In this paper，the common problems such as dorsal gray of heavy medium，magnetic tailings recover of clean coal，effect of high ash content and fine particle slime to flotation concentrate and so on.

【Key words】Coking coal preparation plant；Dorsal gray of heavy medium；Cagnetic tailings recover of clean coal； High ash content and fine particle slime

1 三交河選煤廠主要生產(chǎn)工藝

洗煤工藝情況：采用“脫泥有壓三產(chǎn)品重介旋流器分選+粗煤泥TBS干擾床分選、煤泥直接浮選、尾煤泥快開壓濾回收”工藝流程。原煤預(yù)先脫泥，脫泥篩篩下物經(jīng)水力分級(jí)旋流器濃縮分級(jí)，底流進(jìn)TBS分選，溢流去浮選；TBS溢流進(jìn)精煤磁尾桶，與精煤磁尾合并經(jīng)水力分級(jí)旋流器濃縮分級(jí)；水力分級(jí)旋流器底流經(jīng)振動(dòng)弧形篩、離心脫水機(jī)脫水后摻入最終精煤，溢流去浮選；TBS底流經(jīng)曲面振動(dòng)篩脫水后摻入中煤產(chǎn)品；中矸磁尾直接進(jìn)入浮選尾礦槽與之合并進(jìn)入一段濃縮機(jī)，一段濃縮機(jī)底流既可經(jīng)過弧形篩、臥式沉降過濾離心脫水機(jī)脫水回收摻入中煤，也可通過濃縮旋流器濃縮分級(jí)，再進(jìn)煤泥離心機(jī)脫水回收摻入中煤。

2 三交河選煤生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行情況及分析

通過2010年的煤泥水系統(tǒng)改造，三交河礦選煤廠整體工藝系統(tǒng)靈活可靠、運(yùn)行平穩(wěn)，最大原煤小時(shí)入洗量可達(dá)750噸/小時(shí)，遠(yuǎn)超過原設(shè)計(jì)能力571噸/小時(shí)。通過改造，改造為運(yùn)行可靠的淮北礦環(huán)濃縮機(jī)四臺(tái)，將原XJX-T16的三臺(tái)浮選機(jī)改造成XJM-S16型，增加了直徑3.6米的TBS粗煤泥干擾床分選機(jī)一臺(tái)，更換了五臺(tái)高效快開壓濾機(jī)，在粗煤泥得到有效分選的基礎(chǔ)上，設(shè)備運(yùn)行的效果得到顯著提高，加強(qiáng)了工藝系統(tǒng)運(yùn)行的可靠穩(wěn)定性。但是，在實(shí)際生產(chǎn)過程中仍然存在需要進(jìn)一步完善和改進(jìn)的環(huán)節(jié)。

（1）粗精煤、浮選精煤灰分偏高，仍存在重介精煤“背灰”現(xiàn)象。

原因分析：三交河礦選煤廠主要生產(chǎn)10級(jí)低硫1/3焦煤，即綜合精煤灰分要求為9.51-10.00%。三交河礦選煤廠綜合精煤的各部分組成及灰分情況如表1所示。從表1可以看出，該廠粗精煤泥與浮選精煤灰分均高于精煤灰分要求，為了使綜合精煤灰分達(dá)標(biāo)，必然壓低重介精煤灰分，導(dǎo)致重介精煤“背灰”，因而損失部分低灰精煤，制約企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

解決措施：應(yīng)充分挖掘三交河礦選煤廠粗煤泥分選系統(tǒng)、細(xì)煤泥浮選回收系統(tǒng)的分選降灰能力，保證粗精煤泥和浮選精煤灰分滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求，尤其該廠具備粗煤泥TBS分選回收系統(tǒng)。通過粗、細(xì)煤泥分選回收系統(tǒng)優(yōu)化、改造，解決重介精煤“背灰”問題，徹底釋放重介系統(tǒng)的分選回收能力，且重介生產(chǎn)分選工藝成熟、生產(chǎn)成本相對(duì)較低，保證精煤的最大回收，實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)效益。

表1 精煤產(chǎn)品組成

（2）精煤磁選尾礦直接經(jīng)濃縮分級(jí)旋流器濃縮分級(jí)回收，導(dǎo)致總的粗精煤泥灰分偏高。

原因分析：現(xiàn)有的精煤磁選尾礦直接經(jīng)水力分級(jí)濃縮旋流器濃縮分級(jí)回收工藝的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)可能是：認(rèn)為有壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的有效分選下限低，可對(duì)精煤磁尾中的粗煤泥部分進(jìn)行有效分選，灰分較低，直接采用水力分級(jí)旋流器濃縮分級(jí)、振動(dòng)弧形篩及煤泥離心機(jī)脫水、脫泥回收即可滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。因此精煤磁尾不再進(jìn)入TBS進(jìn)行分選，避免了這部分粗煤泥的重復(fù)分選。但實(shí)際生產(chǎn)過程大直徑有壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選效果受諸多因素的影響，其有效分選下限往往難以保證，不能對(duì)精煤磁尾中的粗煤泥進(jìn)行有效分選，導(dǎo)致精煤磁尾中的粗煤泥灰分偏高。

基于上述分析，有必要對(duì)精煤磁尾中的煤泥性質(zhì)進(jìn)行全面分析，確定精煤磁尾中的這部分粗煤泥灰分是否達(dá)標(biāo)，探討其分選回收的可行性。三交河選煤廠的粗煤泥系統(tǒng)已有一套TBS（直徑3.6m）粗煤泥分選系統(tǒng)，目前僅用于處理預(yù)先脫泥篩篩下物料。根據(jù)精煤磁尾性質(zhì)分析的結(jié)果，如果這部分粗煤泥灰分不達(dá)標(biāo)，則可以將主洗重介系統(tǒng)的精煤磁選尾礦進(jìn)行TBS粗煤泥分選，充分發(fā)揮TBS粗煤泥分選系統(tǒng)的分選效果，降低粗精煤泥的灰分，提高粗精煤泥質(zhì)量。

此外，還有一點(diǎn)需要注意的是，現(xiàn)有工藝中TBS粗煤泥分選機(jī)的溢流與精煤磁選尾礦一起進(jìn)入小直徑水力分級(jí)濃縮旋流器組（兩組350×8、350×4）分級(jí)濃縮后脫水回收。由于小直徑水力分級(jí)旋流器的入料壓力大，分級(jí)粒度小，濃縮作用強(qiáng)，底流中細(xì)泥含量大。粗煤泥通過其濃縮后，不利于后續(xù)振動(dòng)弧形篩、煤泥離心機(jī)的脫泥降灰，因而粗精煤中高灰細(xì)泥含量大，灰分高。這也可能是現(xiàn)有粗煤泥回收系統(tǒng)導(dǎo)致粗精煤泥灰分較高的原因之一。

解決措施：將精煤磁選尾礦與預(yù)先脫泥篩的篩下水進(jìn)行合并，根據(jù)精煤磁選尾礦桶和脫泥篩篩下物桶的容量、相應(yīng)泵的流量、揚(yáng)程具體優(yōu)化整合。然后采用現(xiàn)有的兩臺(tái)大直徑水力分級(jí)旋流器分級(jí)，溢流進(jìn)入浮選，底流進(jìn)入TBS粗煤泥分選機(jī)。同時(shí)用底流夾細(xì)較輕的大直徑分級(jí)濃縮旋流器替代現(xiàn)有系統(tǒng)中TBS溢流與精煤磁選尾礦合流后的水力分級(jí)濃縮旋流器組（兩組350×8、350×4）。如果現(xiàn)有的TBS粗煤泥分選機(jī)處理能力不足，考慮增加一臺(tái)TBS分選機(jī)擴(kuò)大處理能力（同時(shí)考慮中煤質(zhì)量要求，建議采用三產(chǎn)品TBS分選機(jī)），具體選型根據(jù)系統(tǒng)工藝參數(shù)合理確定，具體須進(jìn)行相關(guān)論證。

（3）浮選精煤存在高灰細(xì)泥污染，精煤灰分高，浮選精煤脫水困難。

原因分析：三交河礦選煤廠采用機(jī)械攪拌式浮選機(jī)進(jìn)行浮選。此類淺槽式浮選機(jī)泡沫層薄，對(duì)微細(xì)粒煤泥的選擇性差，同時(shí)精煤泡沫強(qiáng)制刮泡，精煤中機(jī)械夾帶、裹挾部分高灰細(xì)泥，導(dǎo)致精煤灰分超標(biāo)。該廠浮選精煤采用2臺(tái)加壓過濾機(jī)脫水（GPJ-96）回收。由于浮選精煤粒度組成細(xì)且還含有部分高灰細(xì)泥，濾布的網(wǎng)孔細(xì)，加壓過濾機(jī)的過濾周期長(zhǎng)，實(shí)際小時(shí)處理量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于額定處理量，濾餅水分高。其次，加壓過濾機(jī)的濾液返回至原煤預(yù)先脫泥篩的篩下水桶，最終仍進(jìn)入煤泥水系統(tǒng)。其目的在于回收部分細(xì)粒煤，但也造成了其它不利的影響：（1）造成高灰分細(xì)泥在系統(tǒng)內(nèi)形成閉路循環(huán)，惡化浮選效果的同時(shí)，也降低浮選入料濃度，并增加了浮選機(jī)的負(fù)擔(dān)。（2）這部分返回系統(tǒng)的濾液或者仍返回到加壓過濾機(jī)脫水且仍不能有效脫水回收，反而惡化加壓過濾機(jī)的工作效果，或者在浮選機(jī)不能有效回收，從浮選尾煤排出，導(dǎo)致部分細(xì)粒精煤損失。

擬解決措施：基于現(xiàn)有的“浮選機(jī)分選+浮精加壓過濾機(jī)脫水回收”的模式，可考慮將加壓過濾機(jī)濾網(wǎng)放大（現(xiàn)為200目）至120、100甚至80目，減少加壓過濾機(jī)濾餅中細(xì)粒的含量，尤其是高灰分細(xì)泥的含量，壓濾周期縮短，同時(shí)濾餅的水分、灰分降低。相應(yīng)地，加壓過濾機(jī)濾液的固體濃度（現(xiàn)在約20g/L）增大，可考慮將這部分濾液再次浮選回收細(xì)粒精煤。鑒于濾液粒度偏細(xì)和高灰細(xì)泥含量大，可考慮采用對(duì)高灰細(xì)泥選擇性好的旋流微泡浮選柱，后續(xù)會(huì)進(jìn)一步進(jìn)行科學(xué)論證。浮選柱的精煤采用現(xiàn)有的快開壓濾機(jī)脫水回收，浮選柱尾煤采用濃縮、壓濾回收。通過將加壓過濾機(jī)的濾液開路處理，徹底解決高灰細(xì)泥在系統(tǒng)的循環(huán)積聚。并且在此基礎(chǔ)上，如條件允許，可進(jìn)一步進(jìn)行現(xiàn)有機(jī)械攪拌式浮選機(jī)與旋流微泡浮選柱的工業(yè)對(duì)比試驗(yàn)，從根本上解決浮選過程中高灰細(xì)泥對(duì)精煤的污染問題，以及精煤中高灰細(xì)泥含量大導(dǎo)致的浮選精煤脫水困難、浮精水分高的問題。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)初步分析可知，三交河礦選煤廠粗煤泥分選回收工藝比較先進(jìn)和完善，TBS分選粗煤泥的效果是可以肯定的。然而由于生產(chǎn)任務(wù)超負(fù)荷，工藝及設(shè)備的限制，三交河礦選煤廠生產(chǎn)工藝系統(tǒng)仍存在一些不足，主要存在以下問題：

（1）重介“背灰”現(xiàn)象依然存在，影響精煤產(chǎn)量；

（2）精煤磁選尾礦直接經(jīng)水力分級(jí)旋流器濃縮分級(jí)回收，這部分粗精煤的灰分無(wú)法保證；

（3）高灰細(xì)泥影響浮選精煤灰分和脫水效果。

這些問題是煉焦煤選煤廠普遍存在的共性問題，在煤炭市場(chǎng)持續(xù)低迷的大環(huán)境下，如何利用有限的資源，提高經(jīng)濟(jì)效益，解決這些共性問題，可以使煉焦煤選煤廠經(jīng)濟(jì)效益得以提升。