趙各莊礦業公司選煤廠在降介方面取得的效益

包天祿

開灤有限責任公司唐山開灤趙各莊礦業有限公司選煤廠，河北 唐山 063101

趙各莊礦業公司選煤廠在降介方面取得的效益

包天祿

開灤有限責任公司唐山開灤趙各莊礦業有限公司選煤廠，河北 唐山 063101

趙各莊洗煤廠在全重介改造工程投產后噸煤介耗曾一度達到6.9kg, 嚴重影響了洗煤生產穩定性與連續性。針對這個難題，洗煤廠采取了一系列改造措施，最終將介質損耗降到了2公斤/噸以下，既有效降低了洗煤成本，又增加了經濟收入。

三產品旋流器；懸浮液；降低介耗

1 趙各莊洗煤廠目前介耗概況

唐山開灤趙各莊礦業公司選煤廠（以下簡稱該廠）建于1958年，是開灤集團公司下屬的礦井型選煤廠。2010年改造后，采用三產品重介旋流器替代原有的跳汰粗選-重介旋流器精選流程。核定入洗能力1.8Mt/a，主要生產12級冶煉精煤。由于煤質的不斷變化和易泥化等原因，-0.5mm的含量較大，給脫介和回收造成極大困難，又加之部分設備脫介能力不足，在全重介技改工程投產后噸煤介耗曾一度達到6.9kg， 嚴重影響了洗煤生產穩定性與連續性，成為該廠存在的主要問題。

介質費用是構成洗煤加工費的重要部分，約占16%左右，所以介耗控制直接影響洗煤經濟效益的進一步提高，而且對于年處理能力1.8Mt噸的大型洗煤廠，介耗每降低零點幾公斤，都會給企業帶來上百萬元的經濟效益。所以控制介耗對提高重介洗煤廠的經營管理有著舉足輕重的意義，主要表現在：

1.1 由于介耗大，補充介質次數頻繁，影響生產連續性。

1.2 產品質量不穩定，特別是對精煤產品污染嚴重，在一定程度上降低了精煤產率，導致副產品帶煤量增多。

1.3 介質桶液位不穩定，介水不平衡，分選比重不易保持，無法進行正常的洗煤過程控制與操作。

1.4 脫介篩篩面直接跑水，跑介，磁選機負荷急劇增大，經常跑、冒料，介質流失嚴重，并進入煤泥水系統，惡化浮選效果。

2 影響介耗的因素分析

影響介耗高低的因素較多，大體可歸為3類：介質質量、技術損失、管理損失。對于重介質選煤而言，介質消耗包括三個方面：

⑴ 產品帶介損失；

⑵ 磁選效率損失；

⑶無法有效回收的跑、冒、滴、漏損失或儲、運流失。前者常稱之為工藝損失，后兩者稱之為管理損失。

2.1 介質質量方面

我國設計規范規定，用磁鐵粉作加重質時，密度須達4.5g/cm3，磁鐵礦粉磁性物含量需達到規定的95%以上；分選末煤時，—0.044mm粒度含量必須達到90% 以上。粒度越細，重懸浮液密度越穩定，在懸浮液中為起穩定作用而摻入的煤泥量也減少；介質粒度變粗后，懸浮液穩定性變差，為滿足穩定性勢必要加大泥質物含量，從而導致脫介篩和分選效率下降，加重質損失增大。而磁鐵礦的磁性過高會造成介質易結塊，磁性低會造成脫介效率下降。另外，磁鐵礦粉水分對介耗影響也很大，如水分高，會使介質結團成塊，造成加介困難，且進入介質桶后難分散，造成懸浮液不穩定。

該廠的介質經常出現水分過高、雜物較多的現象，如上面所述這種現象會對介耗有很大的影響，因此要求介質質量必須符合工藝要求：磁性物含量≥95%；＜325目含量≥93%，真密度≥4.2，水分≤10%。

2.2 技術損失方面

技術損失是指由產品和磁選機尾礦帶走的加重質之和折算成每噸原煤的介質損失量。損失量主要由介質的添加系統，分流量的控制，弧形篩、脫介篩的脫介效果，稀介質的回收等環節控制。

2.2.1 介質的添加

該廠采用的是設置合格磁鐵礦粉添加池和高壓水沖方式，存在沖水量和介質量不易控制，導致系統的懸浮液密度不穩定，易造成分選密度低，重產物增多，介質粘度增加，產品帶介增加，介耗增大等缺點。

2.2.2 分流的影響

為了增加合格懸浮液的密度或降低合格懸浮液中的煤泥量，利用磁選精礦的密度和磁性物含量都高的特點，將一部分濃縮懸浮液通過分流設備分流到稀懸浮液系統，經過磁選機凈化和濃縮后再返回合格介質桶，這部分濃懸浮液量稱為分流量。一般情況下通過改變分流量來調節懸浮液中的煤泥量。分流影響懸浮液固相體積濃度進而影響懸浮液的粘度。

一般來說，懸浮液粘度隨固相體積濃度增加而增大。當固相體積濃度35%以后，粘度急速上升，當固體體積濃度達50%后，粘度可達420m2/s，接近最高值，此時，懸浮液表現為幾乎沒有流動性，我們在進行重介質選煤流程計算時，往往只考慮工作懸浮液中非磁性物含量的允許最大值，而忽略了固體 (磁鐵礦粉和煤泥)體積濃度這一指標對流動性的影響，因此必須將懸浮液的固體體積濃度控制在35%以下。

重介懸浮液固體體積濃度與選煤廠介耗關系密切，產品介耗高的主要原因是懸浮液固相體積濃度高，懸浮液流動性差，因此加大分流量是關鍵。

而該廠現在就在分流處理上存在問題，有時為保桶位，而減分流，這樣就忽視了重介懸浮液固體體積濃度與介耗的關系，從而造成介耗過高。磁選機的回收率一般都達到99.8%，分流部分的介質損失相對于產品帶介是微不足道的。另外，分流減少系統的煤泥量造成桶位低只是短暫的，分流大的情況并不意味著桶位會持續的下降，因系統中的煤泥量是動平衡的過程，即進入系統的煤泥量應該與系統排除的煤泥量平衡。

2.2.3 弧形篩、脫介篩的脫介效果

弧形篩的主要功能是預先脫介，直接關系到介質的回收效果的好壞和系統的穩定。正常情況下，弧形篩的選型應滿足循環懸浮液70%～80%的脫介能力。在生產中，該廠有時會出現脫介篩篩面跑介現象，這表明弧形篩脫介能力不夠。這種現象會影響稀介質段的正常噴水，造成產品帶介增加。介質隨煤流失，又會造成合格介質桶液位和密度不穩定，影響重介系統的正常運行。該廠的3臺精煤弧形篩都曾出現這種狀況。另外該廠還存在部分弧形篩入料不均勻，造成篩面局部有物料堆積的現象，影響了篩面的利用率，且導致脫介篩的入料不均勻，并最終影響脫介效果。弧形篩的篩網材質問題，或翻轉不及時，都可以使脫介效果明顯下降。

脫介篩的脫介效果不僅是選型、篩面結構、噴水位置和噴水量都很重要。噴水包括水的質量，噴水的壓力，噴嘴的形狀及大小，噴嘴的位置和噴水的方向。該廠自調試開始就對噴嘴位置和噴水方向做了多次調整。最終取得了較理想的效果，使介耗大幅度下降。脫介篩噴水質量的好壞既影響產品質量，同時也影響介耗。高濃度的循環水用作噴水，將降低磁鐵礦的回收，造成介耗升高。因此要強化對洗煤循環水的管理，建議生產過程中定時檢測循環水濃度，確保其濃度在10g/L 以下，做到了清水脫介。脫介篩噴水壓力的大小直接關系到篩上物的脫介效果。在不需要大幅增加能耗的前提下可適當提高噴水壓力來確保脫介效果。降低脫介篩上噴水管的高度，增大噴水的沖擊力。當脫介篩上煤層變厚后，在壓力已經確定的情況下，脫介效果變差，主要是由于脫介篩上的噴水管出水口距離煤層的高度大，造成噴水的沖擊力小，影響了產品的脫介效果。該廠在脫介篩管理方面存在如下問題：

(1)循環水源噴嘴經常堵塞，造成斷流，清理工作量大，產品帶介嚴重，并造成一定程度的污染。

(2)原煤煤質、入洗量和粒度組成頻繁波動，造成篩面物料時厚時薄，水量調節困難，且調節頻率高，難以達成最佳配合。

(3)水壓低，物料淋水不充分。

(4)受直接磁選工藝影響，噴水量受到磁選機處理能力的制約。

2.2.4 稀介質的磁選回收

對于該廠而言，介質凈化回收采用稀介懸浮液直接進入磁選機，精礦進入合格介質桶復用，尾礦進入粗煤泥回收系統。實踐表明，影響磁選回收效率的主要因素一是入料中非磁性物和磁性物含量相對大小；這一點主要受進入稀介段合格懸浮液量和噴水量的大小以及入料中—0.5mm煤泥含量的大小，竄入稀介段合格介質懸浮液量如果過大，受磁選機固有效率的限制，就會增加尾礦中介質的絕對流失；如果入料中非磁性物的含量太大，會增加入料的粘度，大量的煤泥顆粒在磁場選別區中會阻礙介質顆粒磁有效回收；有關數據表明，非磁性物含量不超過10%為宜。二是磁選機本體的固有工藝性能和結構特性。

加強磁選機的管理是降低介質消耗的重要途徑，在介質懸浮液回收與凈化流程中，磁選機工藝性能的優劣，對介質能否有效回收，保持重介分選體系的介水平衡起著不可忽視的作用，從而直接影響洗煤生產的連續性、穩定性，直接制約精煤產率和分選效率能否提高。

3 該廠采取的降介措施

該廠通過對整個重介系統影響介耗的各個環節認真分析討論后，采取了一系列的措施，如表1所示。

4 經濟效益分析

通過這一系列措施的實施，該廠的噸煤介耗由6.9kg達到2kg以下，取得明顯的經濟效益，簡單概算如下：

按年入洗量180萬噸，介質價格1100元/噸計，一年獲得的效益為：（6.9-2）kg/t×1800000t/a×1100元/t×10-3kg/ t=970.2萬元。

5 結語

近年來，大型三產品重介質旋流器在國內得到推廣和應用，分選技術和工藝日趨成熟，分選精度和效率大大提高。重介選、大型化、模塊設計和集中控制成為當前選礦技術發展的必然趨勢。對于現代選煤廠，提效和降耗是加強企業經營管理，不斷提高經濟效益的兩個重要組成部分。

降低介質消耗是一個系統工程，必須將加強選煤廠的經營管理、完善工藝流程、提高分選精度和效率緊密聯系起來，同時降低介質消耗，必須立足于充分發揮現有工藝、設備和技術手段的效能。應加強對現有工藝和設備的技術管理，將其脫介效能發揮到極致，這是降低介質消耗的必然途徑。本文對弧形篩、脫介篩、磁選機和噴水效果的研究和完善，在生產實踐中就取得了積極的效果。

降低介質消耗，必須加強人員的培訓和管理，提高現場員工的業務技術素質和責任水平。工藝可以優化、完善，設備可以改造、更新，制度可以制定、頒發，這些都是可變的外因，而人卻是起關鍵作用的內因，所以，加強人員的培訓和管理是落實任何工作目標的先導因素。

[1]謝廣元.選礦學. P178

[2]馮翠華.影響重介選煤廠介耗的因素分析.煤炭加工與綜合利用, 2005年第2期

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.06.033

包天祿(1983-6-25)，男，籍貫：甘肅省蘭州市 助理工程師，2006年畢業于中國礦業大學（北京），現任唐山開灤趙各莊礦業有限公司選煤廠生產廠長。