西曲選煤廠粗煤泥分選效果評價(jià)

李 寶，伍華超，季曉明，李艷紅，張愛萍，王迪業(yè)

(1.沈陽科迪通達(dá)礦山機(jī)械有限公司，遼寧 沈陽 100013；2.山西西山煤電有限公司 西曲選煤廠，山西 太原 030020)

西曲選煤廠粗煤泥分選效果評價(jià)

李 寶1，伍華超1，季曉明1，李艷紅1，張愛萍2，王迪業(yè)1

(1.沈陽科迪通達(dá)礦山機(jī)械有限公司，遼寧 沈陽 100013；2.山西西山煤電有限公司 西曲選煤廠，山西 太原 030020)

為解決西曲選煤廠浮選精煤灰分高、介耗量大的問題，采用兩臺TBS-3.0干擾床分選機(jī)對粗煤泥進(jìn)行分選。介紹了該分選機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)特點(diǎn)、技術(shù)參數(shù)，并分析了其在該廠的應(yīng)用情況。生產(chǎn)實(shí)踐表明：TBS-3.0干擾床分選機(jī)的應(yīng)用，不但有效提高了精煤產(chǎn)品的質(zhì)量，而且使重介系統(tǒng)的介耗量下降，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

粗煤泥；介耗量；干擾床分選機(jī)；精煤灰分；操作要點(diǎn)

西曲選煤廠位于山西省古交市，隸屬山西西山煤電股份有限公司，是一座處理能力為3.0 Mt/a的礦井型煉焦煤選煤廠。洗選工藝為原煤預(yù)先脫泥、塊煤無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選、煤泥浮選的聯(lián)合工藝。入選原煤為西曲礦的煙煤，主導(dǎo)產(chǎn)品為12級焦精煤，供國內(nèi)各地的焦化廠和各大鋼鐵企業(yè)使用。

隨著西曲選煤廠入選原煤煤質(zhì)的變化，末煤數(shù)量增多，煤泥浮選效果變差，重介系統(tǒng)介耗量增加，嚴(yán)重影響精煤產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本。為此，對該廠原煤洗選工藝進(jìn)行改造，在主廠房內(nèi)增加兩臺TBS-3.0干擾床分選機(jī)，用于分選2～0.5 mm粒級粗煤泥，改造工程于2012年9月9日順利竣工。TBS-3.0干擾床分選機(jī)投入使用后，精煤灰分低于10%，完全滿足客戶對精煤產(chǎn)品質(zhì)量的要求。由于粗煤泥采用TBS-3.0干擾床分選機(jī)分選，浮選入料中的末煤數(shù)量減少，避免了高灰細(xì)泥對浮選精煤的污染[1]，重介系統(tǒng)介耗量下降，精煤質(zhì)量得到提高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

1 存在問題及原因分析

隨著西曲礦開采工藝的進(jìn)一步細(xì)化，入選原煤粒度組成發(fā)生了較大變化，末煤數(shù)量增加，導(dǎo)致煤泥處理難度增大[2]。該廠原煤預(yù)先脫泥篩篩下水(煤泥水)直接由浮選機(jī)浮選，由于煤泥水中物料灰分高(大于23%)，浮選效果差，致使浮選精煤產(chǎn)品質(zhì)量無法滿足客戶要求[3]。此外，脫介篩上的細(xì)粒煤帶介量大，而磁選機(jī)對細(xì)粒煤中的介質(zhì)回收效果差[4]，導(dǎo)致重介系統(tǒng)介耗量增加。經(jīng)測算，重介系統(tǒng)噸原煤介耗量在3 kg/t左右，遠(yuǎn)高于國內(nèi)同類選煤廠的介耗量。

在增加兩臺TBS-3.0干擾床分選機(jī)的同時(shí)，安裝兩臺直徑800 mm的大直徑煤泥分級旋流器，并將原煤脫泥篩篩縫放寬至1.5 mm，這樣既能提高脫泥篩的篩分效率，又能減少進(jìn)入重介系統(tǒng)的細(xì)粒煤數(shù)量，進(jìn)而提高重介系統(tǒng)的洗選效果。煤泥分級旋流器底流由TBS-3.0干擾床分選機(jī)分選，TBS精礦經(jīng)精煤離心脫水機(jī)脫水后作為精煤產(chǎn)品，TBS尾礦經(jīng)高頻篩脫水后作為煤泥產(chǎn)品，離心液、高頻篩篩下水進(jìn)入浮選系統(tǒng)進(jìn)一步處理。

2 TBS-3.0干擾床分選機(jī)

2.1 結(jié)構(gòu)及工作原理

TBS-3.0干擾床分選機(jī)主要由執(zhí)行器、觀察平臺、入料井、筒體、探測器、紊流板、連桿機(jī)構(gòu)、控制器等組成，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

1—執(zhí)行器；2—觀察平臺；3—溢流堰；4—入料井；5—筒體；6—探測器；7—紊流板；8—連桿機(jī)構(gòu)；9—控制器

干擾床分選機(jī)工作時(shí)，由供水泵將一定壓力、流量的水流從桶體底部的穩(wěn)流板打入其內(nèi)部，當(dāng)水流以預(yù)定的壓力和流速通過紊流板上的穩(wěn)流塞后成為上升流。上升流與粗煤泥相互作用，形成由懸浮顆粒組成的干擾床層。當(dāng)粗煤泥進(jìn)入分選機(jī)后，在干擾床層進(jìn)行分層，粒度、密度較大的顆粒下沉，聚集于槽體底部，通過排料口排出后成為尾礦；粒度、密度較小的顆粒隨水流上升[6]，通過溢流堰排出后成為精礦。隨著粗煤泥的持續(xù)給入，分選機(jī)不斷重復(fù)上述過程，直至粗煤泥分選完畢。

2.2 技術(shù)特點(diǎn)

TBS-3.0干擾床分選機(jī)是一種高效粗煤泥分選設(shè)備，具有如下技術(shù)特點(diǎn)：①分選粒度范圍寬。入料粒度范圍為3～0.15 mm，最佳分選粒度范圍為1～0.25 mm。②分選密度可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為1.35～1.90 g/cm3。③實(shí)現(xiàn)電液動智能控制，無需工人值守。④生產(chǎn)成本低。僅需自生介質(zhì)水，無需添加其他化學(xué)藥劑或加重劑。⑤分選精度高。Ep平均值為0.06,I平均值為0.1。⑥設(shè)備處理量大，每小時(shí)的處理量為110 t。

2.3 技術(shù)參數(shù)

西曲選煤廠使用的TBS-3.0干擾床分選機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下：

設(shè)備型號

XGR-3000

箱體直徑/mm

3 000

入料粒級/mm

在以往的教學(xué)中，教師把更多的目光放在了學(xué)生的學(xué)習(xí)成績上，對于學(xué)生某個知識點(diǎn)掌握的好壞和學(xué)習(xí)效率的高低并沒有過多的關(guān)注。對于數(shù)學(xué)中的一些概念或者是定理也主要是讓學(xué)生通過死記硬背的方式掌握。這樣一來就降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，導(dǎo)致學(xué)習(xí)的效果并不理想。信息技術(shù)的加入，給學(xué)生帶來了全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，比如學(xué)習(xí)到關(guān)于幾何圖形的知識，教師就可以借助白板進(jìn)行一些七巧板的游戲，讓學(xué)生在游戲中學(xué)到知識，還能夠有效提高學(xué)生的觀察力，并且能夠更加深刻地認(rèn)識到幾何圖形的一些特點(diǎn)。

1～0.25

處理量/(t·h-1)

110

入料濃度/%

45～50

上升流流量/(m3·h-1)

90～100

上升流壓力/kPa

70～100

分選密度范圍/(g·cm-3)

1.35～1.90

控制方式

電液動

尾礦排料口數(shù)量/個

3

執(zhí)行器功率/kW

3×0.55

2.4 操作要點(diǎn)

為保證粗煤泥的分選效果，在操作TBS-3.0干擾床分選機(jī)時(shí)一定要做到以下五點(diǎn)：①設(shè)備給料前必須先供水，使床層處于松散狀態(tài)；②入料濃度要控制在30%以上，上升流壓力要保持在70 kPa，且水量恒定；③床層密度探測器、執(zhí)行器為精密儀器，嚴(yán)禁重?fù)簦虎苡|控屏上的P值為廠家設(shè)定的執(zhí)行器開啟速率，需要時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整；⑤要定期檢查設(shè)備底部壓力箱和紊流塞是否堵塞，建議每兩周檢查一次，必須保證其暢通，且要及時(shí)更換磨損或缺失的紊流塞。

3 應(yīng)用效果

增加TBS-3.0干擾床分選機(jī)后，脫泥篩篩分效率和介質(zhì)回收效果均提高，噸原煤介耗量由3 kg降至1.50 kg，精煤質(zhì)量得到改善(表1)，系統(tǒng)處理量和分選精度得以提高。

表1 TBS-3.0干擾床分選機(jī)分選效果

由表1可知：TBS-3.0干擾床分選機(jī)的精煤灰分小于10%，完全滿足精煤產(chǎn)品灰分小于10.05%的質(zhì)量要求，且硫含量有所下降低，洗選效果良好。

考慮到經(jīng)磁選機(jī)處理的精煤、矸石脫介篩篩下煤泥水所含粗煤泥分選難度較大[7]，采用TBS-3.0干擾床分選機(jī)對其進(jìn)行分選。經(jīng)此工藝改造后，粗煤泥分選效果良好(表2)，可洗選出灰分小于10%的精煤，此時(shí)尾煤灰分大于45%。

表2 粗煤泥分選效果

4 效益分析

TBS-3.0干擾床分選機(jī)的使用，不但使該廠精煤灰分得到控制，而且使噸煤介耗量下降，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。

安裝TBS-3.0干擾床分選機(jī)后，重介系統(tǒng)噸原煤介耗量由3 kg降至1.50 kg。目前介質(zhì)價(jià)格按1 000元/t計(jì)算，僅此一項(xiàng)每年可節(jié)約成本約450萬元。由于粗煤泥預(yù)先采用TBS-3.0干擾床分選機(jī)處理，主選系統(tǒng)入料的灰分降低，精煤產(chǎn)率提高。經(jīng)分析重介精煤產(chǎn)率提高1個百分點(diǎn)，因此每年可增加利潤1 800萬元。粗略估計(jì)，西曲選煤廠每年可增收2 250萬元。

TBS-3.0干擾床分選機(jī)的應(yīng)用，有效解決了浮選精煤灰分高、介耗量大的問題，不但回收了大量寶貴的煉焦煤資源，而且節(jié)約了許多生產(chǎn)成本，還促進(jìn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升，為解決同類型選煤廠粗煤泥分選的難題提供了很好的方案[8-11]，具有很好的借鑒意義。

5 結(jié)語

TBS-3.0干擾床分選機(jī)具有操作方便、用水量少、密度可自動控制、分選效果好等優(yōu)點(diǎn)，該設(shè)備的應(yīng)用不但解決了重介選煤廠不能有效分選2～0.15 mm粒級粗煤泥的難題，而且克服了磁選機(jī)分選后的煤泥水難處理的缺陷，為西曲選煤廠的高效洗選提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，并帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。TBS-3.0干擾床分選機(jī)的成功應(yīng)用說明其適于分選粗煤泥，是目前國內(nèi)粗煤泥處理的主要設(shè)備，也是加大煤炭洗選力度的有效設(shè)備，具有廣闊的應(yīng)用前景。

[1] 高瑞冬.官地礦選煤廠煤泥回收系統(tǒng)改造探討[J].選煤技術(shù)，2011(6).

[2] 王成師.我國選煤技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].選煤技術(shù)，2006(6).

[3] 謝廣元.選礦學(xué)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.

[4] 佟順增，劉建春，胡忠波.高灰難選煤泥的解離特性研究[J].選煤技術(shù)，2014(2).

[5] 路慶華，梁利蘭.粗煤泥分選機(jī)在西曲礦選煤廠的應(yīng)用[J].煤炭加工與綜合利用，2013(6).

[6] 王冬冬，楊潤全，王懷法.粗煤泥組合分選工藝的研究[J].選煤技術(shù)，2011(6).

[7] 陸帥帥，呂憲俊，劉培坤，等.粗煤泥回收和分選工藝應(yīng)用現(xiàn)狀[J].選煤技術(shù)，2014(2).

[8] 李嬡嬡，栗培國.田莊選煤廠粗煤泥回收和分選工藝的優(yōu)化研究與應(yīng)用[J].煤炭加工與綜合利用，2014(4).

[9] 沈麗娟，陳建中，胡言鳳.細(xì)粒礦物分級設(shè)備的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].選煤技術(shù)，2010(3).

[10] 楊 萍，卞曉順.石圪臺選煤廠煤泥水處理技術(shù)改造[J].煤炭加工與綜合利用，2014(11).

[11] 劉志強(qiáng)，董睿敏.我國煤炭深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀述評[J].煤炭加工與綜合利用，2014(4).

Evaluation of separation effect of coarse slime in Xiqu coal preparation plant

LI Bao1,WU Hua-chao1, JI Xiao-ming1, LI Yan-hong1, ZHANG Ai-ping2, WANG Di-ye1

(1.Shenyang Kedi Tongda Mining Machinery Co Ltd, Shenyang, Liaoning 100013, China; 2.Xiqu Coal Preparation Plant, Shanxi Xishan Coal and Electricity Power Co Ltd, Taiyuan, Shanxi 030020, China)

To solve the problem of high ash of flotation clean coal and great medium consumption in Xiqu coal preparation plant, two TBS-3.0 are used to separating coarse slime. This paper introduces structure, working principle, technical characteristic and parameters of this equipment as well as analyzes its application. The application shows that the quality of clean coal is improved; medium consumption from dense medium separation system is lowered so that economic benefit is remarkable.

coarse slime; medium consumption; TBS; ash of clean coal; operation points

1001-3571(2015)01-0061-03

TD942

B

2015-01-05

10.16447/j.cnki.cpt.2015.01.018

李 寶(1973—)，男，黑龍江省海倫市人，工程師，從事選煤設(shè)備研發(fā)及選煤廠設(shè)計(jì)工作。

E-mail:libao2008234@sina.com Tel:15041218805