武守真 孫 康 章 鑫

（單縣能源有限責(zé)任公司，山東 菏澤 274300）

1 工程概況

單縣能源有限責(zé)任公司選煤廠是一座設(shè)計(jì)年處理能力為90萬t的煉焦煤現(xiàn)代化選煤廠，煤種屬低灰、低硫、特低磷、高發(fā)熱量、強(qiáng)粘結(jié)性、成焦率較高的25#焦煤和少量1/3焦煤，具有優(yōu)良的煤質(zhì)特征，是稀有的煉焦煤資源。主洗車間采用“預(yù)前脫泥無壓三產(chǎn)品重介+粗煤泥干擾床分選（TBS）+浮選”聯(lián)合洗選工藝。選煤廠自2012年9月正式運(yùn)轉(zhuǎn)以來，各類精煤產(chǎn)品指標(biāo)均能滿足客戶要求，但洗混煤和煤泥發(fā)熱量長時(shí)間居高不下，不同程度存在跑精煤現(xiàn)象，成為影響企業(yè)效益的重大問題。經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)，中矸磁尾旋流器溢流灰分低是造成煤泥發(fā)熱量居高不下的主要原因。因此，對(duì)中矸磁尾旋流器溢流進(jìn)行工藝改造、回收溢流中的精煤變得異常重要。

2 中矸磁尾旋流器溢流煤質(zhì)分析

通過對(duì)中矸磁尾旋流器溢流進(jìn)行篩分試驗(yàn)（表1），分析其粒度組成及對(duì)應(yīng)的灰分，從而選擇合理的分選設(shè)備和工藝。

表1 中矸磁尾旋流器溢流篩分試驗(yàn)表

3 噴射式浮選機(jī)對(duì)溢流進(jìn)行分選的可行性分析

從表1中可以看出，溢流中煤泥多為-0.5 mm粒級(jí)的物料。單縣能源有限責(zé)任公司選煤廠原設(shè)計(jì)用TBS處理1.0～0.25 mm粒級(jí)的物料，但鑒于該廠現(xiàn)有的TBS分選系統(tǒng)處理能力不足、分選效果差，所以考慮用其他工藝和設(shè)備對(duì)中矸磁尾旋流器溢流進(jìn)行分選?，F(xiàn)考慮用浮選機(jī)能否有效分選此粒級(jí)范圍內(nèi)的物料。

FJC-4噴射式浮選機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。

圖1 FJC型煤用噴射式浮選機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

FJC-4噴射式浮選機(jī)的工作原理：

本浮選機(jī)利用噴射吸氣、微泡析出原理實(shí)現(xiàn)充氣攪拌和煤泥分選。經(jīng)預(yù)處理的煤漿進(jìn)入浮選機(jī)第一槽箱端面的入料箱后，一部分直接流入浮選機(jī)槽箱，另一部分經(jīng)假底下部的循環(huán)煤漿口進(jìn)入循環(huán)泵。由循環(huán)泵加壓的循環(huán)煤漿進(jìn)入充氣攪拌裝置的混合室，從噴嘴高速噴出，由于噴射流的抽吸作用，在混合室內(nèi)形成負(fù)壓，空氣經(jīng)吸氣管進(jìn)入混合室，經(jīng)噴射流卷裹剪切，空氣被粉碎成氣泡并均勻分布于煤漿中，含氣旋轉(zhuǎn)煤漿流通過喉管向下噴射到浮選機(jī)假底，然后向周邊反射，完成煤漿充氣攪拌過程。疏水性煤粒粘附在氣泡上，上升至液面聚集形成泡沫層，由刮泡器刮出，成為浮選精煤。未粘附的煤粒一部分隨液流繞經(jīng)假底到浮選機(jī)槽底的循環(huán)煤漿口進(jìn)入循環(huán)泵，經(jīng)加壓后，再次通過充氣攪拌裝置實(shí)現(xiàn)分選，另一部分隨液流經(jīng)兩槽箱之間流通孔進(jìn)入下一個(gè)槽箱進(jìn)行分選。直到最后一槽箱，高灰分礦物雜質(zhì)從尾礦箱排出。

浮選機(jī)對(duì)入浮物料的粒度有著嚴(yán)格的要求，根據(jù)礦物密度的不同，其入浮粒度上限也不同。硫化礦物浮選的粒度上限一般粒徑為0.3 mm左右，硫磺、石墨、煤炭等密度較小的礦物，浮選粒度可達(dá)1 mm以上。由此可見，用現(xiàn)有的噴射式浮選機(jī)對(duì)中矸磁尾旋流器溢流進(jìn)行分選，理論上具有可行性。

單縣能源有限責(zé)任公司選煤廠現(xiàn)使用兩臺(tái)FJC-4噴射式浮選機(jī)對(duì)-0.25 mm物料進(jìn)行分選，分選效果良好，且設(shè)備處理能力尚有余數(shù)。此外，將中矸磁尾旋流器溢流改入浮選機(jī)，只需將中矸磁尾旋流器溢流管道引入浮選機(jī)入料管道，無需增設(shè)其他設(shè)備，就可完成工藝改造，工藝改造簡單，資金投入小，改造周期短，可操作性強(qiáng)。

4 改造后效果評(píng)價(jià)

改造完成后，經(jīng)過長時(shí)間監(jiān)控檢測(cè)，浮選效果良好，溢流中的精煤得到有效回收。改造前后的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比見表2。

表2 改造前后效益對(duì)比表

改造完成后，綜合精煤回收率提高了4%。改造前后，浮選精煤灰分基本保持不變，保障了綜合精煤灰分指標(biāo)要求。改造完成后，浮選藥劑噸煤藥耗增加0.15 L，噸煤浮選藥劑消耗成本增加了1.8元。改造完成后，按每年入洗原煤90萬t，精煤和煤泥平均差價(jià)為500元，預(yù)計(jì)年創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益1638萬元。

此外，改造完成后,減輕了尾礦煤泥水的處理壓力，為選煤廠的持續(xù)高效生產(chǎn)提供了水質(zhì)和設(shè)備安全保障。

5 結(jié)論

經(jīng)過工藝改造，利用選煤廠現(xiàn)有的浮選系統(tǒng)回收了中矸磁尾旋流器溢流中的精煤，提高了精煤回收率，減輕了選煤廠煤泥水系統(tǒng)的處理壓力，同時(shí)也驗(yàn)證了噴射式浮選機(jī)分選-0.5 mm粒級(jí)煤泥的可行性和高效性。