二分區細煤泥深度浮選改造方案

袁家慶 趙娟

摘 要：主要介紹了二分區現在煤泥水處理系統中存在的問題，煤泥改質機的工作原理及將煤泥改質機使用到現在粗煤泥回收系統中的效果。

關鍵詞：煤泥水處理；不達意；煤泥改質機；效果

1 現有煤泥分選工藝分析

1.1 現有煤泥分選工藝

重介系統的煤泥水（高頻篩篩下水）經泵打入水力旋流器組，溢流進入浮選入料池，底流可直接作為精礦進入精礦池，也可經TBS分選機分選；TBS分選后，精礦進入精礦池，尾礦進入24m濃縮池；浮選入料池內煤泥水經泵打入礦漿預處理器后進入浮選柱浮選，浮選精礦進入精礦池，浮選尾礦自流入24m濃縮池。精礦池內精礦經泵打入加壓過濾機過濾，濾餅與重介系統生產的精末煤作為最終精煤，濾液進入尾礦池經泵打入24m濃縮池。

1.2 浮選尾礦指標分析

從浮選柱尾礦小篩分試驗結果看，0.5-0.074mm粒級產率達71.05%，灰分為26.37%，這一粒級中的精煤沒有得到有效回收，從而造成精煤損失。

2 煤泥改質機

2.1 結構和工作原理

表面改質機整體為臥式圓柱形結構，圓柱中心線上布置有攪拌軸，軸上有若干撓性攪拌葉片。礦漿和浮選捕收劑從圓柱的一端進入，撓性攪拌葉片在攪拌軸的帶動下，以一定速度旋轉，煤泥和矸石顆粒被摩擦、剪切和攪拌，表面物理化學性質發生改變，疏水有機官能團充分暴露，煤粒表面疏水親油性質增強，可浮性隨之好轉。同時捕收劑被乳化，既加快了礦化速度又減少了捕收劑的用量。經過表面性質的捕收劑乳化的礦漿從圓柱的另一端排出，然后進入浮選機進行浮選作業。

2.2 表面質機的作用分析

在表面改質機中，煤粒表面被摩擦和剪切，氧化層被剝離，同時礦粒被進一步解離，煤粒在矸石顆粒充分分離，使煤粒表面固有的疏水有機官能團充分暴露，提高了煤粒的疏水性，也提高了捕收劑的選擇性，使煤粒和矸石顆粒的潤濕性差異變大，煤粒表面更加疏水親油，矸石顆粒表面更加親水疏油，從而提高了煤泥的可浮性和浮選抽出率。

表面改質機用葉輪對浮選入料進行高效剪切攪拌，產生的三個主要效應為：

①在高強制性剪切力場條件下，對煤質表面產生擦洗作用，以去除煤質表面氧化層，形成局部新鮮表面或去除表面高灰細泥，利于浮選藥劑的牢固吸附。

②微細煤形成選擇性疏水聚團，以改善礦漿的表觀粒度組成和微粒煤的可浮性，以達到強化浮選過程之目的。

③浮選藥劑有效乳化與強制擴散，從而增強了浮選藥劑與煤顆粒的作用。

2.3 分步釋放試驗分析

通過表1可知，二分區浮選尾礦中0.5-0.074mm粒級產率高達71.05%，灰分為26.37%。我廠將該粒級煤泥通過表面改質機改質后進行了浮選分步釋放試驗。

從實驗結果可以看出，該粒級煤泥經表面改質后，可浮性大幅提高。并且可以查出，當浮選精煤灰分10%時，理論浮選精煤產率為46.56%。根據二分區生產實際，浮選柱尾礦量占入洗原煤比例可達4.97%（尾煤泥產率12.42%×40%），因此，若將浮選柱尾礦進行表面改質后再次浮選，則理論上可提高精煤回收率為4.97%×71.05%×46.56%=1.64%。

基于以上分析，二分區對現有浮選系統進行深度浮選改造，加大浮選精煤抽出力度，提高精煤回收率，增加企業經濟效益，是必要的，從技術成熟角度考慮也是可行的。

3 改造方案

工藝流程介紹：

重介系統煤泥水經水力旋流器組濃縮，溢流進入浮選入料池，底流進入TBS分選；TBS尾礦進入浮選入料池，精礦自流入精礦池；浮選入料池內煤泥水經泵打入礦漿預處理器處理后經345、346、347和382四臺浮選柱浮選，浮選尾礦自流入尾礦池，浮選精礦自流入精礦池；尾礦池內物料經泵沿切線方向打入表面改質機后，自流入第一臺浮選機浮選，尾礦自流入第二臺浮選機進一步浮選，尾礦自流入24米濃縮池，兩臺浮選機精礦均自流入精礦池。

4 經濟效益

從浮選柱尾礦小篩分試驗（表1）和浮選柱尾礦浮選分布釋放試驗（表2）來看，通過表面改質后的浮選尾礦具有很好的可浮性，當浮選精煤灰分10%時，理論浮選精煤產率達到46.56%。

根據二分區生產實際，壓濾尾煤泥占入洗原煤比例可達12.42%，其中約40%為浮選尾礦中的煤泥。因此，若將浮選柱尾礦進行表面改質后再次浮選，則理論上可提高精煤回收率為12.42%×40%×71.05%×46.56%=1.64%。按可燃體回收率55%計算，則實際可提高精煤回收率為1.64%×50%=0.82%。

按目前灰分10%的精末煤價格610元/噸、煤泥60元/噸計算，則精末煤與煤泥的差價為550元/噸。二分區全年入洗量已達到或超過200萬噸，則每年可增加經濟效益為200×0.82%×550=900萬元。

作者簡介：袁家慶（1984-9-15），男，重慶忠懸人，工學學士，助理工程師，2008年畢業于安徽理工大學礦物加工工程專業，現任神華寧夏煤業集團太西洗煤廠二分區洗煤車間副主任。