李晉雄

(潞安化工集團(tuán)有限公司 古城煤礦，山西 長(zhǎng)治 046100)

1 古城煤礦選煤廠現(xiàn)狀

古城煤礦選煤廠隸屬于潞安化工集團(tuán)，于2019年底建成投產(chǎn)。選煤廠設(shè)計(jì)年洗選處理能力為800 t/a，洗選古城礦井的原煤。古城礦井主要開采3號(hào)煤，煤類為貧煤(PM)、無(wú)煙煤(WY)，以貧煤為主。采用150～50 mm(或25 mm)塊煤脫泥重介淺槽分選、50(或25)mm～1.0 mm末煤脫泥無(wú)壓三產(chǎn)品重介旋流器分選、1.0～0.25 mm粗煤泥TBS干擾床分選、-0.25 mm細(xì)煤泥浮選后精煤加壓、尾煤濃縮壓濾回收工藝流程，并設(shè)計(jì)了原煤旁路，末煤全部或部分入選的可能流程。設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為混煤、洗大塊煤、噴吹煤、煤泥、洗中煤、矸石。

設(shè)計(jì)塊、末煤系統(tǒng)均預(yù)先脫泥入選。塊、末煤系統(tǒng)都開啟時(shí)，塊煤脫泥篩篩下水進(jìn)入末煤系統(tǒng)作為末煤脫泥篩的沖水，末煤脫泥篩篩下物與磁選機(jī)尾礦進(jìn)入分級(jí)濃縮旋流器濃縮分級(jí)，分級(jí)濃縮旋流器底流進(jìn)入TBS分選，溢流去浮選系統(tǒng)；TBS溢流進(jìn)入振動(dòng)弧形篩、末煤離心脫水機(jī)脫水后摻入最終噴吹煤，振動(dòng)弧形篩篩下物及末煤離心液去浮選系統(tǒng)分選；TBS底流經(jīng)高頻篩脫水后摻入混煤產(chǎn)品，高頻篩下水去浮選系統(tǒng)分選；浮選尾煤及精煤加壓過(guò)濾機(jī)濾液進(jìn)入濃縮機(jī)濃縮后壓濾回收。單開塊煤系統(tǒng)末煤系統(tǒng)不開時(shí)，塊煤脫泥篩篩下水進(jìn)入分級(jí)濃縮旋流器分級(jí)濃縮，分級(jí)濃縮旋流器底流經(jīng)振動(dòng)弧形篩、末煤離心脫水機(jī)脫水后摻入混煤，分級(jí)濃縮旋流器溢流進(jìn)入濃縮機(jī)濃縮后壓濾回收作為煤泥銷售。在生產(chǎn)過(guò)程中時(shí)常出現(xiàn)煤泥灰分偏低現(xiàn)象。生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)壓濾煤泥進(jìn)行采樣可知，灰分一般在30%左右，很少能超過(guò)35%，平均灰分為33.56%，采樣化驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

表1 技術(shù)改造前尾煤壓濾機(jī)濾餅灰分化驗(yàn)數(shù)據(jù)

2 煤泥組成分析

因原煤煤質(zhì)的波動(dòng)以及產(chǎn)品用戶的要求變化，在生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)產(chǎn)品需求開啟和關(guān)閉末煤分選系統(tǒng)，因此技術(shù)改造前，尾煤壓濾機(jī)的入料主要來(lái)自單開塊煤系統(tǒng)時(shí)的煤泥水和塊、末煤系統(tǒng)都開啟時(shí)的浮選尾煤。因單開塊煤系統(tǒng)時(shí)末煤系統(tǒng)不開啟，對(duì)應(yīng)的粗煤泥分選系統(tǒng)和細(xì)煤泥浮選系統(tǒng)也均不開啟，因此,此時(shí)壓濾煤泥的成分主要為原生煤泥；末煤開啟時(shí)對(duì)應(yīng)的粗煤泥分選系統(tǒng)和細(xì)煤泥浮選系統(tǒng)開啟，壓濾煤泥的來(lái)料主要為浮選尾煤。

壓濾煤泥灰分低時(shí)，因水分較高不能摻入混煤產(chǎn)品中，只能作為煤泥地銷，售價(jià)很低。為提高尾煤灰分減少煤泥產(chǎn)率，針對(duì)不同生產(chǎn)方式下壓濾煤泥來(lái)料性質(zhì)不同的情況，對(duì)煤泥水系統(tǒng)關(guān)鍵點(diǎn)取樣并進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)，分析造成壓濾煤泥灰分低的主要原因。

通過(guò)對(duì)單開塊煤系統(tǒng)和塊、末煤系統(tǒng)同時(shí)開啟時(shí)，濃縮機(jī)入料成分的化驗(yàn)可知，單開塊煤系統(tǒng)時(shí)，濃縮機(jī)入料平均灰分為19.97%；塊、末煤系統(tǒng)同時(shí)開啟時(shí)浮選尾煤平均灰分為51.18%.技術(shù)改造前不同生產(chǎn)方式下，濃縮機(jī)入料成分的化驗(yàn)數(shù)據(jù)分別見表2和表3。

表2 單開塊煤系統(tǒng)時(shí)濃縮機(jī)入料成分化驗(yàn)數(shù)據(jù)

表3 塊末煤同時(shí)開啟時(shí)濃縮機(jī)入料成分化驗(yàn)數(shù)據(jù)

通過(guò)化驗(yàn)表可知，浮選尾煤灰分一般在45%以上，煤泥通過(guò)浮選有了較好的分選效果。浮選尾煤不是造成壓濾煤泥灰分過(guò)低的原因，而單開塊煤系統(tǒng)時(shí)平均灰分僅為19.97%，灰分較低，因此末煤系統(tǒng)不開啟時(shí)，煤泥不分選是造成壓濾煤泥灰分低的主要原因。

3 技術(shù)改造方案及實(shí)施效果

通過(guò)分析可知，造成壓濾煤泥灰分過(guò)低的主要原因是，單開塊煤系統(tǒng)時(shí)煤泥水不經(jīng)分選，但由于壓濾煤泥不能摻入混煤產(chǎn)品，單獨(dú)銷造成售價(jià)低，經(jīng)濟(jì)效益降低了。因此，考慮將此部分煤泥進(jìn)行分選，將低灰產(chǎn)物摻入混煤產(chǎn)品中銷售，高灰煤泥就地銷售，提高產(chǎn)品產(chǎn)率、增加銷售收入。

單開塊煤系統(tǒng)時(shí)，壓濾煤泥主要來(lái)自塊煤脫泥篩下水和磁選機(jī)的尾礦，通過(guò)濃縮旋流器分級(jí)濃縮的溢流和振動(dòng)弧形篩、末煤離心機(jī)脫出的液濾水。因末煤不入洗，此部分煤泥水濃度較低，需進(jìn)行濃縮浮選。選煤廠共有2臺(tái)濃縮機(jī)，互為備用。若1臺(tái)濃縮機(jī)用作濃縮浮選，另一臺(tái)用作浮選尾煤，則無(wú)備用濃縮機(jī)，不符合生產(chǎn)和環(huán)保要求。

因此，技術(shù)改造采取將部分濃縮機(jī)底流摻入塊煤系統(tǒng)煤泥水的方式提高煤泥水入浮濃度，另外，在生產(chǎn)管理過(guò)程中要嚴(yán)格控制塊煤系統(tǒng)用水量。技改方案為，在濃縮機(jī)底流管路增加旁路管，將部分濃縮機(jī)底流與塊煤脫泥篩篩下水及磁選機(jī)尾礦混合進(jìn)入煤泥桶，再經(jīng)泵輸送至分級(jí)濃縮旋流器，分級(jí)濃縮旋流器底流直接去TBS粗煤泥系統(tǒng)分選，溢流去浮選系統(tǒng)分選，浮選精礦經(jīng)加壓過(guò)濾機(jī)脫水后摻入混煤系統(tǒng)作為混煤產(chǎn)品銷售，另一部分濃縮機(jī)底流采用壓濾機(jī)脫水后晾干地銷。改造后流程見圖1。

改造過(guò)程不需增加生產(chǎn)設(shè)備，僅增加了部分管路和閥門。使用材料：D219 mm焊接管22 m、沖壓彎頭2個(gè)、DN200閥門1個(gè)、氣壓調(diào)節(jié)閥1個(gè)、法蘭盤2片；改造用工：安裝焊接、打磨刷漆，整體用工5 h。

改造后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的生產(chǎn)運(yùn)行，對(duì)壓濾煤泥進(jìn)行采樣化驗(yàn)，壓濾煤泥平均灰分提高到46.12%，化驗(yàn)數(shù)據(jù)見表4。

圖1 改造后煤泥水系統(tǒng)流程圖

表4 技術(shù)改造后尾煤壓濾煤泥化驗(yàn)數(shù)據(jù)

通過(guò)表4可知，技術(shù)改造后,壓濾煤泥平均灰分提高到46.12%，灰分提高了12.56%，煤泥灰分均在40%以上。又因?yàn)榇烁脑焓沟貌糠指∵x尾煤經(jīng)濃縮機(jī)沉降后在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，為保證壓濾煤泥灰分保持在較高水平，需要加強(qiáng)生產(chǎn)管理。生產(chǎn)管理過(guò)程中需要注意以下幾點(diǎn)：

1) 對(duì)煤泥水處理中的各類用水需嚴(yán)格控制，特別是稀釋藥劑絮凝劑、氯化鋁時(shí)，使用清水量要慎重，杜絕過(guò)多的水進(jìn)入系統(tǒng)；

2) 及時(shí)掌握生產(chǎn)班開始與結(jié)束時(shí)濃縮池洗水變化情況，班組崗位人員控制好各處閥門開度，做到水系統(tǒng)平衡，集控室操作人員穩(wěn)定原料煤入洗量，切忌入洗量忽大忽小、時(shí)斷時(shí)續(xù)，否則會(huì)產(chǎn)生循環(huán)水量、煤泥量、洗水濃度突然變化的現(xiàn)象；

3) 依據(jù)循環(huán)水動(dòng)態(tài)平衡原則將濃縮機(jī)底流煤泥及時(shí)從池底排出，確保足夠深度的溢流清水，徹底避免煤泥在洗水中積聚，及時(shí)通過(guò)增設(shè)去煤泥桶的閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高浮選入料濃度，杜絕細(xì)泥在系統(tǒng)中積聚。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)古城煤礦選煤廠壓濾煤泥不同生產(chǎn)方式下入料的成分分析，找出了煤泥灰分低的主要原因，在不增加設(shè)備的情況下，通過(guò)將部分濃縮機(jī)底流返回系統(tǒng)，增加塊煤系統(tǒng)煤泥水濃度，達(dá)到適合浮選入料的要求并進(jìn)行浮選。浮選精煤摻入混煤產(chǎn)品，提高產(chǎn)品回收率，浮選尾煤經(jīng)濃縮壓濾回收，提高壓濾煤泥灰分減少煤泥產(chǎn)量，減少資源浪費(fèi)，為企業(yè)增加銷售收入，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

但由于不增加生產(chǎn)設(shè)備，采用部分濃縮機(jī)底流回?fù)綁K煤系統(tǒng)煤泥水的方式提高煤泥水濃度，造成浮選尾煤一定程度上在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，造成系統(tǒng)內(nèi)高灰細(xì)泥長(zhǎng)時(shí)間不能排除，濃縮機(jī)溢流水質(zhì)量變差。在生產(chǎn)管理過(guò)程中需要加強(qiáng)對(duì)煤泥水系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的檢測(cè)和監(jiān)控。

若增加1臺(tái)濃縮機(jī)，末煤系統(tǒng)不開啟時(shí)將塊煤系統(tǒng)煤泥水經(jīng)專用濃縮機(jī)濃縮后進(jìn)入浮選系統(tǒng)進(jìn)行浮選，則可以避免浮選尾煤在系統(tǒng)中循環(huán)的問題。既能提高經(jīng)濟(jì)效益，又可以減少生產(chǎn)管理的難度。濃縮浮選可作為末煤系統(tǒng)不開啟時(shí)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的生產(chǎn)手段。