金陽選煤廠浮選系統優化實踐

曹 闖，田 亮，何 彬，路文水，王 翔

(1.山東超美清潔能源有限公司，山東 泰安271000；2.翟鎮煤礦煤質發運中心，山東 泰安271000；3.山東科技大學，山東 黃島266000 )

金陽選煤廠隸屬于金陽礦業集團，位于泰安市寧陽縣葛石鎮境內，是一座設計處理能力為0.6 Mt/a的煉焦煤選煤廠，入選金陽礦井原煤，原設計工藝為：有壓兩產品重介質旋流器主再選和煤泥浮選的聯合分選工藝。

1 浮選系統現狀和存在問題

1.1 浮選系統介紹

原煤預先脫泥，50～0.5 mm粒級物料采用主再選有壓兩產品重介質旋流器進行分選；≤0.5 mm粒級物料經分級旋流器分級后，溢流進入弧形篩，篩下水進入浮選系統，弧形篩篩上物連同分級旋流器底流進入主再選系統；浮選精煤采用壓濾機脫水，浮選尾煤經濃縮后采用壓濾機回收。浮選系統原則流程如圖1所示。

1.2 存在問題

(1)浮選精礦由浮選精煤壓濾機處理，但是壓濾后得到的浮選精煤存在水分大，粘結成塊，無法均勻混入主選精煤產品中去，導致精煤質量無法滿足客戶要求，最終只能將浮選精煤經圓盤給料機給到中煤皮帶，摻入中煤，造成了嚴重的經濟損失。

圖1 浮選系統原則流程圖

(2)由于入選原煤來料不穩定以及分級旋流器底流弧形篩篩下水的影響，致使脫泥篩下煤泥水桶和浮選入料桶液位不穩定，浮選入料濃度波動大；弧形篩篩下溜槽承接的管路坡度過小易導致堵塞，需要一直加水沖刷，防止管路堵塞，從而引起浮選入料濃度變化，而過高或過低的浮選入料濃度都會影響浮選效果。

(3)金陽選煤廠使用柴油和雜醇作為捕收劑和起泡劑，浮選效果不佳；藥劑添加依靠浮選司機的經驗進行，無法保證添加的及時性和精確性，添加誤差較大，導致藥劑利用率低，藥耗大，浮選效果差[1-3]。

2 優化方案

2.1 工藝系統改造方案

為解決選煤系統存在的問題，采取以下措施：

(1)粗煤泥采用三錐角水介質旋流器分選[4-7],溢流經振動弧形篩，篩上粗顆粒經高頻篩脫水得到部分精煤；底流先經弧形篩截粗，篩上物進入主選混料桶，篩下水連同高頻篩篩下水、振動弧形篩篩下水進入浮選入料桶，由浮選機處理該部分細煤泥。

(2)浮選精礦由泵打到臥式沉降過濾離心脫水機處理得到部分精煤[8-10]，高頻篩篩上精煤和臥式沉降過濾離心脫水機脫水后的精煤由同一溜槽轉運至精煤帶式輸送機。原工藝使用的水力分級旋流器、浮選精煤壓濾機、圓盤給料機停用。改造后浮選系統原則工藝流程如圖2所示。

圖2 改造后浮選系統原則流程圖

2.2 浮選入料濃度控制

為保證浮選入料穩定，采取以下控制措施：

(1)嚴格控制原煤入選量，保持給料量的穩定性。

(2)在脫泥篩下的煤泥水桶加設電動補水閥，實現煤泥水濃度的自動控制。為解決弧形篩篩下溜槽承接管路坡度過小，易導致管路堵塞的問題，改造管道，保證浮選入料濃度穩定[11-13]。

2.3 浮選藥劑的選取

由于傳統浮選捕收劑柴油分散性差，捕收性和選擇性弱，傳統起泡劑雜醇具有刺激性氣味，污染環境，不利于職工的身體健康。金陽集團通過多方比較，并進行了多次小浮選對比試驗，最終決定采用泰安遠東化工科技有限公司的浮選藥劑。不同藥劑浮選指標對比試驗結果見表1。

表1 浮選指標對比表

3 效果分析

3.1 三錐角水介質旋流器應用效果

根據對三錐角水介質旋流器的現場采樣，并進行化驗分析，三錐角水介質旋流器溢流和底流的樣品指標見表2和表3。

表2 三錐角水介質旋流器溢流高頻篩篩上樣品

由表2可得，累計灰分為10.64%，說明三錐角水介質旋流器分選產品合格。

表3 三錐角水介質旋流器底流樣品

由表3可得，累計灰分為63.13%，說明三錐角水介質旋流器底流含煤量少，符合要求。

3.2 浮選效果對比

試驗結果顯示,采用YDMC系列浮選藥劑比傳統浮選藥劑有如下優勢:

(1)藥耗低。 每噸干煤泥藥耗量由原來的1.61 kg降到了0.88 kg,藥耗降低45.34個百分點,大大降低了藥劑消耗。

(2)選擇性強 。 在入浮條件基本相同的情況下, 精煤回收率提高了1.62個百分點，精煤灰分降低了1.61個百分點,尾煤灰分提高了10.30個百分點。

(3)降低了過濾機濾餅水分。 濾餅水分由原來的30.65%降到了28.30%,降低了2.35個百分點,最終精煤產品的水分也隨之降低。

3.3 指標及效益分析[14-15]

工藝系統改造完成后，金陽礦業集團選煤廠的浮選入料濃度穩定性有了明顯提高，浮選精煤產率相比之前也提高了7.28個百分點，按照入選能力0.6 Mt/a，煤泥含量為20%計算，每年浮選精煤量可增加8 736 t，按照1 000元/t的精煤價格計算，每年可增加銷售收入873.6萬元。

4 結語

由于原煤煤質變差，煤泥所占比例逐漸增加，為提高精煤回收率，減少細粒精煤的損失，金陽選煤廠通過增加粗煤泥分選，減小浮選入料粒度，改變浮選藥劑種類等一系列優化改造方案的實施，提高了選煤廠的浮選效果。三錐角水介質旋流器在金陽選煤廠的應用完善了該選煤廠工藝、解決了介耗量大，主再選系統處理量減小等問題，增加了企業的經濟效益。