馬頭洗選廠煤泥水系統優化與改造實踐

沈 雁

(冀中能源峰峰集團 馬頭洗選廠，河北 邯鄲 056045)

馬頭洗選廠煤泥水系統優化與改造實踐

沈 雁

(冀中能源峰峰集團 馬頭洗選廠，河北 邯鄲 056045)

針對馬頭洗選廠重介技術改造后煤泥水系統狀況及存在問題，通過利用閑置角錐沉淀池，對中煤磁選尾礦截粗再浮選，將撈坑溢流返回一段濃縮機等一系列改造措施，對煤泥水系統進行了完善與優化，取得了良好效果。

煤泥水; 煤泥水系統；優化改造；角錐沉淀池；撈坑溢流

冀中能源峰峰集團馬頭洗選廠是1959年建成投產的中央型煉焦煤選煤廠，經過2006年擴能提效技術改造后，生產能力達到4.0 Mt/a，選煤生產采用無壓給料三產品重介旋流器+煤泥直接浮選+煤泥水兩段濃縮、兩段回收聯合工藝流程。該廠入選從集團公司各煉焦煤礦井調配和外購的原煤，多為難選煤,入選原煤的牌號為肥煤和瘦煤，主要產品有煉焦配煤(10級精煤)、中煤、矸石和尾煤泥副產品。擴能提效技改后，馬頭洗選廠采用重介旋流器分選工藝[1]實現了寬粒級分選，入料上限可達80～100 mm，分選下限為0.25 mm左右。但在生產運行中，該廠煤泥水系統面臨了兩個困境：一是“跑粗”問題。跑粗導致進入煤泥水系統中的>0.25 mm粒級物料較多，直接影響了浮選作業入浮濃度，不僅造成物料的重復分選，也加重了后續作業負荷，增加了加工成本；二是“過細”問題。由于改造采用的進口脫介篩篩孔較小，導致壓濾尾煤中<0.045 mm粒級含量在60%以上，給壓濾機的處理帶來極大困難。因此亟待對煤泥水系統進行優化改造。

1 生產現狀及存在問題

馬頭洗選廠有東、西兩套各自獨立的生產系統。雖然入選同一原煤，但在分料過程中，刮板分配給兩個生產系統的物料往往西部末煤量偏多，因此導致東、西兩系統入浮濃度不同，從而給后續的浮選及脫水作業帶來了影響。

此外，由于煤礦大型機械化開采的應用和煤炭開采深度的加大，煤泥水中高灰細泥的含量不斷增加，粒度極細的高灰細泥給尾煤脫水帶來了極大困難[2]。技術改造后，馬頭洗選廠尾煤入料中細粒含量急劇增加，大量細泥進入壓濾機后，使壓濾機工作循環周期大大延長，循環時間由原來的15 min上升到1 h左右，且濾板堵塞、彎曲變形嚴重，成餅困難，最終導致壓濾機處理量急劇下降。由于壓濾機處理能力降低，導致高灰細泥在系統中不斷循環積聚，使洗水濃度增加，嚴重影響了重介系統和浮選系統分選效果，不僅使生產能力受到制約，也造成了生產成本的增加。

鑒于以上情況，馬頭洗選廠煤泥水系統亟待改進與完善，以提高系統適應能力，保障生產的正常運行。

2 煤泥水系統優化改造

2.1 強化分級，提高系統靈活性

改造前，精煤磁選尾礦經弧形篩截粗、煤泥離心機脫水后，產品直接進入最終精煤，弧形篩篩下水和離心液進入浮選入料桶，中、矸磁選尾礦直接進入一段濃縮機。改造前的煤泥水工藝流程如圖1所示。

圖1 原煤泥水系統工藝流程

馬頭洗選廠單系統精煤磁選尾礦流量為750 m3/h左右，雙系統可達到1 500 m3/h。馬選廠每個粗精煤回收系統選用四臺VSB242060型弧形篩，由于入料量大，導致弧形篩時常跑水，從而出現兩個問題：一是煤泥離心機入料濃度低，精煤水分高；二是大量高灰細泥進入精煤產品，致使精煤灰分升高[3-4]。

為此，馬頭洗選廠將技術改造后閑置的108 m3的角錐沉淀池恢復使用[5]，將東、西兩系統精煤泥桶內煤泥水打入角錐池先進行緩沖與分級，再由管道閘門控制，將角錐池溢流、底流分配給東、西兩系統的浮選機和粗煤泥回收系統。

角錐池的利用不僅解決了東、西兩系統浮選入料不均勻、入料緩沖量小、入料量不穩定等問題，而且通過調整角錐池底流口排放量，還可靈活調節浮選入料濃度，從而簡化了工藝流程，確保了浮選入料粒度、入料量，使生產系統靈活性增加。

改造后的煤泥水系統工藝流程如圖2所示。

圖2 改造后的煤泥水系統工藝流程

2.2 中煤磁選尾礦截粗再浮選

由于壓濾尾煤灰分偏低，日常檢查平均灰分在45%左右，因此對中煤磁選尾礦進行了小浮沉試驗，試驗結果如表1所示。

表1 中煤磁選尾礦小浮沉試驗結果

由表1可知，中煤磁選尾礦灰分為30.88%，其中<1.4 g/cm3密度級含量達到40.25%，灰分為7.75%，說明中煤磁選尾礦中還含大量精煤。

為了最大限度地回收資源，提高經濟效益，馬頭洗選廠采用高頻振網篩對中煤磁選尾礦進行截粗處理，振網篩底流進入浮選機再次分選，不僅保證了浮選入料粒度，而且提高精煤產率，增加產品附加值。

2.3 撈坑溢流返回一段濃縮機

生產中撈坑來料為生產系統中各種跑、冒、滴、漏水和一段濃縮機底流，其中各種跑、冒、滴、漏水為管理損失，也是選煤廠生產管理的重點。在生產過程中，精煤泥桶、精礦池、浮選入料桶在生產不正常時的跑冒及設備事故滴漏、排放通過撈坑溢流進入了二段濃縮機，不僅影響尾煤灰分，也相對增加了煤泥水后續作業的負荷。

為此，選煤廠將撈坑溢流打回一段濃縮機進行再次濃縮回收，一段濃縮機底流常開，以加快煤泥顆粒沉降速度，同時一段濃縮機底流經高頻篩脫水后摻入中煤。如此便大大減少了進入二段濃縮機的煤泥量，減輕了尾煤壓濾的負擔，同時提高了中煤產率。

由改造前的一段濃縮機溢流與尾煤撈坑溢流小篩分試驗結果(表2)與改造后的試驗結果(表3)對比可以看出，改造前一段濃縮機溢流中>0.25 mm粒級含量為44.40%，>0.125 mm粒級含量為90.59%；改造后一段濃縮機溢流中>0.25 mm粒級的含量為0，>0.125 mm粒級含量為7.13%，煤泥中粗顆粒含量明顯減少，改造效果明顯。

表2 改造前一段濃縮機溢流與尾煤撈坑溢流小篩分試驗結果

表3 改造后一段濃縮機溢流與尾煤撈坑溢流小篩分試驗結果

3 改造效果

(1) 經測算，馬頭洗選廠中煤磁選尾礦進入浮選機再分選后，精煤產率比改造前上升0.26個百分點，實現了經濟效益最大化。按照年入選原煤358萬t，精煤價格700元/t，中煤價格350元/t計算，每年可增收325.78萬元。

(2)閑置角錐池的利用，不僅增加了浮選入料緩沖量，強化了粒度分級，有效控制了浮選入料粒度，而且東、西部浮選系統可靈活掌握，穩定了浮選生產系統，減少了浮選系統的跑冒，同時使入選原煤量得到大幅度提升。

( 3)撈坑溢流返回一段濃縮機，形成了煤泥水系統小循環。經測算，中煤產率可提高0.2個百分點，按照年入選原煤358萬t，中煤價格350元/t，尾煤價格200元/t計算，年可增收107.4萬元。

[1] 謝廣元.選礦學[M].徐州：中國礦業大學出版社，2001.

[2] 冉進才，陶東平，李嚴峰.選煤廠煤泥水處理問題及對策[J].選煤技術，2003(1)：29-30.

[3] 苗聚英，龐宇飛.優化煤泥水處理系統 實現經濟與環境效益雙贏[J].選煤技術，2007(1):38-40.

[4] 卲燕祥.煤泥水閉路循環技術改造的實踐[J].選煤技術，2002(2):30-31.

[5] 孟凡瑞.林西洗煤廠煤泥水系統的改造實踐[J].選煤技術，2008(4):82-84.

Optimization and renovation of the coal slurry system at Matou coal preparation plant

SHEN Yan

(Matou Coal Preparation Plant, Jizhong Energy Fengfeng Group, Handan, Hebei 056045, China)

In order to tackle the problems encountered in the coal slurry system in current use following the technical remoulding of plant's dense medium separation system, extensive work is made on the renovation of the slurry system by taking a series of measures with the use of the idle spitzkasten. These include, among others, sending the finer sizes screened out from the tailings of the middlings magnetic separator to flotation circuit, and sending the overflow of the dredging sump back to the primary thickener. The perfection and optimization of the slurry system has met with favourable result.

slurry; slurry system; optimization and renovation; spitzkasten; dredging sump overflow

1001-3571(2016)01-0045-03

TD946.2

B

2016-02-14

10.16447/j.cnki.cpt.2016.01.011

沈 雁(1977—)，女，河南省沁陽市人，工程師，從事選煤廠生產現場技術管理工作。

E-mail：shen7727@qq.com Tel：15081605109