摘 要 為解決浮選精煤灰分偏高且不容易調(diào)整的問題，田莊選煤廠設(shè)計了二次浮選工藝流程，把機械攪拌式浮選機后兩室精礦單獨收集后，加水稀釋至合適濃度，再打入浮選機進行浮選。為保證最佳的二次浮選效果，田莊選煤廠根據(jù)生產(chǎn)實際情況，分別以1臺XJX-T12機械攪拌浮選機和2臺WPF-3微泡浮選機建立兩套二次浮選工藝流程，并完成了工業(yè)性試驗。XJX-T12機械攪拌浮選機入料平均灰分11.03%，精礦平均灰分10.39%，尾礦灰分46.68%;WPF-3微泡浮選機入料平均灰分12%，精礦灰分分別為9.68%和9.11%，尾礦灰分34.61%。從提高精煤質(zhì)量的角度來看，微泡浮選機更適宜二次浮選，但是會產(chǎn)生一定的精煤損失，機械攪拌式浮選機的精礦灰分偏高，如果原煤泥化情況不是很嚴重，則可以發(fā)揮其產(chǎn)率優(yōu)勢。鑒于二次浮選工藝的目的就是要降低浮選精煤灰分，所以最終選擇微泡浮選機作為二次浮選設(shè)備，并設(shè)計掃選流程，以規(guī)避其尾礦偏低的劣勢。

關(guān)鍵詞 微泡浮選機;機械攪拌式浮選機;浮選;精選;工藝流程;效果

1 田莊選煤廠二次浮選工藝簡介

田莊選煤廠（以下簡稱田選）是一座礦區(qū)型煉焦煤選煤廠，處理能力800萬t/a，采用重介選、干擾床分選、浮選聯(lián)合流程。浮選系統(tǒng)有8臺機械攪拌式浮選機，分別為4臺XJS-20型和4臺XJX-T12型，另外還有6臺微泡浮選機。由于浮選精煤灰分控制比較困難，且原煤泥化情況常見[1]，在2019年進行了二次浮選工藝的技術(shù)改造工程，將機械攪拌式浮選機后兩室精礦單獨收集后進行二次浮選。

2 微泡浮選機結(jié)構(gòu)與工作原理

2.1 結(jié)構(gòu)、工藝參數(shù)

2臺直徑3m的微泡浮選機主要由給料泵、礦漿桶、分配器、礦化器、噴頭，尾礦箱組成。額定流量為600m3/h，實際通過流量為350m3/h，入料濃度為80-100g/L，入料壓力保持在0.2 MPa，充氣風壓0.4MPa。

2.2 工作原理

微泡浮選機工作原理見圖1，藥劑從攪拌桶1和來料管加入后，通過泵2吸入礦漿，在葉輪中完成乳化，均勻分配到礦漿中，通過分配器3，流經(jīng)礦化器5，完成充氣過程，最后通過噴頭6釋放到礦漿桶7內(nèi)，氣泡攜帶精礦浮到礦漿液面，尾礦從尾礦箱4排出[2]。

2.3 操作標準

操作標準為精礦泡沫大小均勻，能夠連續(xù)溢出，精礦泡沫層厚度適中、外觀平整，無劇烈波動，無泡沫積壓，泡沫均自流至精礦槽。精煤質(zhì)量控制主要通過藥劑量的調(diào)整或者噴淋水的使用來完成，也可微調(diào)循環(huán)閘門或者尾礦閘板來控制尾礦的排量，以此達到調(diào)節(jié)精礦指標的目的。

2.4 優(yōu)缺點

可以分選出低灰分精煤，在正常操作條件下能得到8%左右的精煤灰分。缺點是尾礦灰分偏低，尤其是與機械攪拌式浮選機相比較而言，機械攪拌式浮選機的精煤灰分適中，但尾礦灰分很高，意味著精煤產(chǎn)率高。在煤泥可浮性較好的情況下，機械攪拌式浮選機更具有優(yōu)勢，因為其維護簡單方便，且處理能力大;在煤泥可浮性較差的情況下，微泡浮選機就具有保證質(zhì)量的優(yōu)勢，可以避免質(zhì)量事故，保證生產(chǎn)的連續(xù)性。另外，微泡浮選機無法解決堵塞的問題，清理工作量很大，且發(fā)泡裝置屬于易損件很容易失效，維護成本較高;而機械攪拌式浮選機正好相反，除了一年一次的大修之外并無其他維護工作量。

3 二次浮選工藝流程簡介

3.1 二次浮選原理

二次浮選工藝的本質(zhì)是對浮選精礦進行再次浮選，就是精選工藝。田選采取了部分精選工藝，即對機械攪拌式浮選機后兩室的精礦濃度稀釋后浮選，因為機械攪拌式浮選機按照現(xiàn)有的煤質(zhì)情況只能采取多點加藥方式進行操作，即前幾室加藥，浮選精礦灰分具有逐室提高的趨勢，最后兩室基本不加藥劑，浮出的灰分更高一些，大約為11%左右，這部分精煤影響了精煤的質(zhì)量，但是不能直接拋棄，會造成精煤損失，有進行再選的必要，并在理論上具有降低灰分的可能，因為只要有尾礦排出就會帶走一部分高灰分細泥，精選出的浮選精煤灰分一定低于入料的灰分。

3.2 二次浮選流程

把8臺機械攪拌式浮選機的后兩室精礦槽與前幾室精礦槽分隔開，下部開口與匯總管道相連，經(jīng)過管道泵給入攪拌桶。由于濃度在200g/L左右，濃度較高無法直接去浮選，需要加水或者摻入濾液，濃度稀釋后進入二次浮選機浮選。精選后的浮選精礦仍然進入精礦槽去脫水，如果不想進行二次浮選，機械攪拌式浮選機的后兩室精礦還可以進入精礦槽，所以工藝流程是十分簡單而靈活的。

3.3 設(shè)備選型

二次浮選的入料濃度選擇在80-110g/L之間，田選二次浮選入料指標為：717.26 m?/h，82.26t/h，114.68g/L。其中：后兩室（后一室）精礦流量191.98 m?/h，65.27 t/h，340.00 g/L，摻入濾液525.27 m?/h，16.98 t/h，32.33 g/L。

2臺微泡浮選機的兩臺入料泵流量共1080 m?/h，考慮循環(huán)量，實際流量分別為700 m?/h，入料濃度取為114.68g/L，入料煤量為700 m?/h×114.68g/L=80.28t/h，可以選用2臺微泡浮選機或者2臺XJX-T12型機械攪拌式浮選機。

4 工業(yè)性試驗

分別使用機械攪拌式浮選機和微泡浮選機作為二次浮選設(shè)備進行了兩個周期的工業(yè)性試驗，在設(shè)備運行方面比較平穩(wěn)。浮選機的工藝效果也可以通過觀察泡沫的顏色、氣泡尺寸的均勻度、泡沫層的平整度來初步判斷。機械攪拌式浮選機在二次浮選作業(yè)過程中泡沫層比較厚，而不平整，由于上浮量很大會偶爾造成刮泡不夠及時，存在部分泡沫層壓死的問題，如果不及時發(fā)現(xiàn)則會擴散至整個液面，導致精礦隨尾礦流走。2臺微泡浮選機的運行狀況也很平穩(wěn)，泡沫層平整，溢流量大而流暢，但是2臺設(shè)備的分選狀態(tài)還是存在一些差異，在下面的分選指標上也體現(xiàn)了這些差異。

4.1 XJX-T12型機械攪拌式浮選機的指標

使用XJX-T12型機械攪拌式浮選機作為二次浮選設(shè)備。入料灰分均值為11.03%，精礦灰分均值10.39%，達到了生產(chǎn)要求，屬于合格指標。尾礦灰分46.68%，與一次浮選尾礦55%的灰分要求有差距，但是考慮到入料性質(zhì)，該指標也是能夠接受的。但是看每一次的檢測結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，只有一次的精礦指標是合格的。另外，分析4次檢查結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，入料的灰分高低會引起精礦、尾礦灰分的變化，總體規(guī)律是入料灰分低則精礦、尾礦灰分都低，入料灰分高則精礦、尾礦灰分都高，所以在操作過程要十分注意對入料灰分進行必要的控制，但不能太低，否則會造成精煤損失。

4.2 微泡浮選機的指標

通過對比機械攪拌式浮選機和微泡浮選機的工業(yè)性試驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)二者各具優(yōu)勢，機械攪拌式浮選機的精礦灰分的4次檢測結(jié)果只有3次是合格的，但是尾礦灰分很高，說明其具有產(chǎn)率上的優(yōu)勢。 微泡浮選機的精礦灰分指標合格，并有質(zhì)量過剩的情況，很符合二次浮選的改造目的，但是其尾礦灰分偏低，具有降低浮選產(chǎn)率的風險，原有的微泡浮選機兩段浮選流程有必要考慮實施。

5 結(jié)束語

（1）微泡浮選機在二次浮選工藝中的故障率變低，主要得益于入料性質(zhì)的改善，沒有大顆粒的煤粒，不會發(fā)生礦化器、礦化管堵塞的問題，而煤泥水中纖維造成堵塞的周期很長，清理工作量自然大幅減少。

（2）在二次浮選工藝中，微泡浮選機適合浮選原煤泥化嚴重的煤泥水，比使用機械攪拌式浮選機效果更佳。而在原煤煤質(zhì)極好的情況下，一次浮選過程就能達到浮選質(zhì)量控制目標，二次浮選也失去了意義，甚至會對浮選系統(tǒng)的數(shù)質(zhì)量完成情況造成拖累，尤其微泡浮選機的質(zhì)量優(yōu)勢會造成優(yōu)質(zhì)原煤資源的浪費。

（3）輕度泥化的原煤還是使用機械攪拌式浮選機作為二次浮選設(shè)備比較適合，雖然其精煤灰分偏高一些，但具有產(chǎn)率高的優(yōu)勢。因而，微泡浮選機也可以再增加一段掃選流程，彌補其劣勢。

參考文獻

[1] 宋云霞，魏昌杰.難浮煤泥二次浮選工藝研究與應(yīng)用[J].煤炭工程，2017，49（7）：93-96.

[2] 李振濤.老屋基選煤廠高灰細煤泥浮選柱分選試驗研究[J].煤炭工程，2013，45（12）：100-102.

作者簡介

趙金況（1980-），男，河南商水人;畢業(yè)院校：河南理工大學，專業(yè)：選礦，學歷：本科，學士，現(xiàn)就職單位：平頂山天安煤業(yè)股份有限公司，研究方向：選煤技術(shù)研究。