XJM—S20浮選機在田莊選煤廠的應用①

摘 要：針對原浮選系統存在的問題，田莊選煤廠采用XJM-S20浮選機替換了部分XJX-T12浮選機，在相同入料情況下對比了兩種浮選機的結構特點和分選效果，應用結果表明，與原有傳統XJX-T12浮選機相比，XJM-S20浮選機在處理能力、分選精度、完善指標、能耗方面均有優勢，很好的適應了田莊選煤廠浮選系統。

關鍵詞：XJM-S浮選機 原理 應用效果 完善指標 處理能力 電耗

中圖分類號：TD943 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（c）-0080-02

田莊選煤廠1970年建廠，歷經數次改造升級，2012年入洗能力達6.0 Mt/a。1990年，田莊選煤廠在浮選設備技術升級時采用了4臺五室XJX-T12型浮選機，2組田莊自主知識產權Φ3 m的微泡浮選機。XJX-T12浮選機屬于機械攪拌自吸式浮選機，礦漿通過中心管入料，存在過流量小的問題，攪拌結構采用雙偏擺傾斜葉輪，流體動力學參數不合理，而微泡浮選機處理量小維護工作量大。

隨著田莊選煤廠建設千萬噸級選煤廠目標的提出，浮選系統設備的處理能力成為一個制約因素。田莊選煤廠技改后小時加煤量達到1200 t，按照浮選入料占原煤入洗量的30%計算，浮選系統干煤泥處理能力要達到360 t/h，原有浮選系統分選設備有XJX-T12型浮選機4臺，微泡浮選機2組，理論處理能力為244 t/h，達不到入洗要求。2011年田莊選煤廠進行技術升級改造，安裝4臺四室XJM-S20型浮選機，以解決原有浮選系統處理能力不足等問題。

1 XJM-S20型浮選機的試驗和應用

XJM-S系列浮選機是我國科研人員在改進XJM-4、研制XJX型浮選機的過程中，同時吸取了國外浮選機的優點進而研發出來的，相比XJM-4、XJX型浮選機，XJM-S20型浮選機結構更合理，浮選效果好，運行可靠，操作維修方便且能耗低。

1.1 XJM-S20型浮選機的結構特點

XJM-S20型浮選機采用了矩形槽體、雙層傘形葉輪、自吸式的吸氣方式、以及“假底低吸、周邊溢流”的入料方式。

（1）槽體：浮選機槽體由頭部槽體、中間槽體和尾部槽體組成。槽體形狀對槽箱內的礦漿流動形態有一定的影響，最佳的礦漿的流態可保證得到較高的氣泡礦化速度，又不降低浮選的選擇性，經過對幾種槽體斷面分析得出，當槽體截面的寬度和高度相同時，矩形斷面的面積最大，也就是在幾何容積相同的情況下，矩形槽的攪拌區和分離區的容積比值最大，能最大程度的提高氣泡的礦化速率[2]。為防止各槽體之間串料，槽體之間加設了埋沒式中礦箱，中礦箱起到導流礦漿的作用，有效的防止了串料，同時礦化氣泡和排除的礦漿逆向運動，提高了分離精度[3]。浮選機整體液面由尾礦箱閘板調節。

（2）攪拌機構：XJM-S20型浮選機由XJM-4型浮選機改進而來，雙層傘形結構降低了葉輪的功耗，又降低了葉輪的鑄造、加工困難、輪腔易堵的問題。研究發現，XJM-S型浮選機相比其他吸入式浮選機，功率消耗最低，此浮選機采用的分體式葉輪定子結構，也更便于浮選機的安裝和檢修。上下層葉輪的循環量可調節，以適應不同可浮性質的煤泥。上循環量通過定子蓋板上的調節裝置來改變循環流量的截面調節，下循環量通過更換下吸口的調節板調節。對于易浮煤，加大下循環量，對于難浮煤，增大上循環量[4]。

1.2 XJM-S20型浮選機的工藝特點

XJM-S20型浮選機與XY-2.5型礦漿預處理器聯合使用，預處理器葉輪為雙層傘形葉輪，上層葉片具有大流量特性，在吸入新鮮礦漿的同時還能循環槽內礦漿，使礦漿呈懸浮狀態，完成礦漿的攪拌和礦漿預先礦化。預先礦化后的新鮮礦漿給入浮選機第一室的假底下，采用“假底低吸、周邊溢流”的入料方式，其主要部分從假底中心的吸漿管吸入葉輪底部，其余部分從假底周邊與槽壁的間隙上升，進入攪拌區，這種方式克服了直流式入料礦漿易發生短路的現象，又克服了自我吸入式礦漿通過量小的特點。槽體內礦漿呈“W”型立體循環，保證液面穩定，氣泡分布均勻，流態合理。進氣管吸入的空氣聯通上層和下層葉輪腔體內部，提高礦漿的礦化速率，降低槽體低效能部分，提高了浮選的效率。

1.3 XJX-T12型和XJM-S20型浮選機的單機檢查

XJX-T12和XJM-S20型浮選機單機試驗數據如表1。

從表1可以看出， XJX-T12型浮選機和XJM-S20型浮選機的浮選精煤產品灰分在10.00%～11.50%之間，符合田莊選煤廠的浮選精煤產品質量要求。在滿足質量要求的前提下，相比XJX-T12型浮選機，XJM-S20型浮選機的精煤灰分低0.02%，尾礦灰分高4.09%，浮選精煤產率提高1.42%。通過單機檢查數據的對比，相比XJX-T12型浮選機，XJM-S20型浮選機浮選完善指標提高1.35%，浮選精煤數量指數提高2.03%，說明相同入料情況下，XJM-S20型浮選機的分選效率高，精煤回收率高，浮選效果優于XJX-T12浮選機。

2 油耗指標

配套使用的XY-2.5型礦漿預處理器可以使藥劑以氣溶膠的形式與礦漿接觸，從而改善氣泡的礦化效果和礦粒的浮選性能，減少浮選藥劑用量，同時XJM-S20型浮選機在某選煤廠的工業性試驗數據表明，XJM-S20型浮選機的藥劑用量相比同期在用的XJX-T12型浮選機可節省藥劑耗量的30%[2]，在XJM-S20型浮選機投入使用后，田莊選煤廠噸煤油耗也呈下降趨勢。08、09年的平均油耗為0.68 kg/t干煤泥，11、12年的平均油耗為0.625 kg/t干煤泥，13年至今油耗穩定在0.55 kg/t干煤泥。

3 能耗指標

XJM-S20型浮選機和XJX-T12浮選機分別為四室和五室，通過計算額定功率和處理量對比，XJM-S20型浮選機較XJX-T12型浮選機噸干煤泥電耗降低了26.99%，在單系統運行或入浮量較小時，通過合理選擇兩種浮選機的開車臺數可有效地降低消耗。

4 使用效果和經濟效果評價

（1）處理能力的提高。現有4臺XJX-T12型浮選機和4臺XJM-S20型浮選機的處理能力為392 t/h，在入洗量為1200 t/h時，入浮干煤泥量約為360 t/h。浮選系統可以實現煤泥水全部入浮，滿足生產要求。

（2）分選精度的提高。通過表1看出，精煤灰分滿足質量要求的同時，XJM-S20型浮選機的尾礦灰分上升4.09%，浮選完善指標也增加1.35%，說明XJM-S20型浮選機對于煤泥的分選效率較高。

（3）產率的提高。根據表1數據，在同等條件下，XJM-S20型浮選機比XJX-T12型浮選機的浮選精煤產率提高約0.28%。按照入洗原煤6.0 M t/a，4臺XJM-S20型浮選機可多回收精煤5040 t/a，經濟效益顯著。

（4）油耗電耗的降低。數據表明，XJM-S20型浮選機的噸煤電耗較XJX-T12型浮選機降低26.99%，同時浮選油耗呈現穩中有降的趨勢，達到節能降耗的效果。

5 結語

XJM-S20型浮選機在田莊選煤廠的應用有效的解決了制約田莊選煤廠浮選系統處理能力不足的難題，并且在保證精煤質量的前提下，提高了精煤產率，降低油耗電耗，取得了良好的經濟和社會效益，為田莊選煤廠順利實現升級改造提供了保證。

參考文獻

[1] 李平，陳法杰，孫曉華.淺談田莊選煤廠XJX-T12浮選機的改造[J].選煤技術，2004（4）：26-28.

[2] 潘海軍，劉萬超.XJM-S20型浮選機在平溝選煤廠的應用[J].選煤技術，2008（6）：40-42.

[3] 孟紅芳.淺談XJM-S型浮選機[J].選煤技術，2004（6）.

[4] 謝廣元.選礦學[M].中國礦業大學出版社，2001.