李雅莊選煤廠浮選工藝改造的實(shí)踐

任志彬

（霍州煤電集團(tuán)李雅莊洗煤廠，山西 霍州 031400）

李雅莊選煤廠浮選工藝2012年1月投入使用后，由于精煤壓濾機(jī)技術(shù)上存在一定的缺陷，致使浮選精煤水分一直在26%以上，產(chǎn)品的外觀呈餅狀。目前，浮選只是作為煤炭洗選加工的尾煤處理工藝，其運(yùn)行與否并不影響整個洗選工藝，其作用僅僅是增加一個尾煤壓濾車間，改變了浮選工藝原設(shè)計的初衷。隨著三煤大量開采，二、三煤配比入洗就提高了煤泥水處理要求。因此，2012年7月以來就出現(xiàn)了數(shù)次一段濃縮機(jī)提耙、循環(huán)水濃度偏高的現(xiàn)象。為徹底解決煤泥水問題，充分發(fā)揮浮選的作用，對浮選工藝進(jìn)行了改造。

1 改造前工藝及生產(chǎn)情況

1.1 現(xiàn)有工藝流程

現(xiàn)有煤泥水系統(tǒng)工藝流程為：主選車間的兩個撈坑溢流分別進(jìn)入1#、2#兩個一段濃縮機(jī)，濃縮機(jī)底流去離心機(jī)（或高頻篩）分別回收粗煤泥；濃縮機(jī)的溢流、大部分離心液與篩下水去二段濃縮機(jī)。離心機(jī)的部分離心液和部分高頻篩下水經(jīng)過礦漿預(yù)處理器處理后去浮選床分選，浮選精煤進(jìn)精煤壓濾機(jī)脫水，濾餅經(jīng)刮板機(jī)、浮選精煤皮帶落到末精煤場作為精煤銷售。浮選尾煤和大部分精煤壓濾機(jī)濾液（少部分濾液去礦漿預(yù)處理器調(diào)節(jié)礦漿濃度）入二段濃縮機(jī)濃縮后經(jīng)尾煤壓濾機(jī)回收尾煤產(chǎn)品，二段濃縮機(jī)溢流作循環(huán)水。工藝流程如圖1。

圖1 現(xiàn)有煤泥水系統(tǒng)工藝流程圖

1.2 現(xiàn)有工藝流程的缺點(diǎn)

（1）高頻篩、離心機(jī)的篩下水和離心液濃度一般在550g/L左右，只有通過加浮選精煤濾液水稀釋到60～120g/L，才符合浮選床的濃度要求。剛開始生產(chǎn)階段必須加循環(huán)水，正常生產(chǎn)后再使用精煤壓濾機(jī)的濾液水稀釋進(jìn)行生產(chǎn)，由于精煤壓濾機(jī)的濾液量不穩(wěn)定，造成了浮選濃度的不穩(wěn)定。

（2）浮選濃度不穩(wěn)定，浮選床操作頻繁變化，使得浮選精煤濃度和灰分不穩(wěn)定，導(dǎo)致壓濾機(jī)不能夠充分發(fā)揮其效能，最終使精煤水分不穩(wěn)定。

（3）由于浮選床來料不穩(wěn)定，導(dǎo)致浮選溢流不穩(wěn)定，工人難以操作，也造成浮選精煤產(chǎn)品灰分不穩(wěn)定。

（4）濾液在浮選系統(tǒng)中循環(huán)，降低了浮選床和壓濾機(jī)的效率。

（5）壓濾機(jī)在處理浮選精煤過程中存在著濾板隔膜易破損、濾板下部易斷裂、濾布經(jīng)常被磨損等問題，導(dǎo)致壓濾機(jī)刺料，處理效果較差，處理量相應(yīng)減小。

（6）工人在壓濾機(jī)操作中存在著壓濾時間掌握不準(zhǔn)、二次壓榨時間和關(guān)閉供料閥門的時間把握不準(zhǔn)的問題，導(dǎo)致精煤的水分偏高，高達(dá)32%，壓榨也變成可有可無的程序，時常濾板間夾煤泥造成噴料，導(dǎo)致處理煤泥效率低，同時也造成了精煤壓濾機(jī)不能正常使用。

（7）精煤壓濾機(jī)存在過濾介質(zhì)阻力大、隔膜板壓不嚴(yán)等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響壓濾機(jī)的處理量，制約浮選的正常生產(chǎn)。

（8）開采易泥化的三煤后，壓濾機(jī)和浮選床使用效率低、高頻篩和離心機(jī)處理量小，導(dǎo)致一段濃縮機(jī)經(jīng)常提升耙子，而且二二段濃縮機(jī)也面臨同樣的被動局面。

（9）由于沒有浮選精煤的摻入，使整體末精煤水分偏低，在煤炭銷售上導(dǎo)致整體經(jīng)濟(jì)效益降低。

（10）由于工藝環(huán)節(jié)多，工藝系統(tǒng)不正常，故障率高，煤泥水系統(tǒng)不穩(wěn)定，需要機(jī)修人員和崗位人員過多。

2 改造后的工藝流程及其優(yōu)點(diǎn)

2.1 改造的重點(diǎn)

增加1臺加壓過濾機(jī)，處理量：浮選精煤20～48t/h。

2.2 改造后的工藝流程

改造后的工藝流程為：1#、2#撈坑溢流都進(jìn)入2#一段濃縮機(jī)，2#一段濃縮機(jī)的溢流到2#二段濃縮機(jī)；2#一段濃縮機(jī)的底流去浮選車間，經(jīng)礦漿預(yù)處理器處理后入浮選床浮選。浮選精礦溢流到精礦池，而后利用渣漿泵入加壓過濾機(jī)處理，濾餅經(jīng)圓盤給料機(jī)連續(xù)給到末精煤皮帶上與末精煤一道成為最終精煤產(chǎn)品，濾液水去循環(huán)水池或進(jìn)入二段濃縮機(jī)；浮選尾煤排入尾煤池，再用渣漿泵給入二段濃縮機(jī)。二段濃縮機(jī)底流經(jīng)尾煤壓濾機(jī)回收尾煤產(chǎn)品，其溢流作循環(huán)水，尾煤壓濾機(jī)濾液返回二段濃縮機(jī)。工藝流程如圖2。

圖2 改造后煤泥水系統(tǒng)工藝流程圖

2.3 改進(jìn)后工藝流程的優(yōu)點(diǎn)

（1）2#一段濃縮機(jī)底流濃度穩(wěn)定，為浮選創(chuàng)造了良好的濃度條件（浮選床要求60～100g/L）。浮選濃度的大小可以通過濃縮機(jī)底流量的大小控制。

（2）通過2#一段底流泵供料，使得浮選的入料量穩(wěn)定，為浮選床的操作創(chuàng)造了良好的條件。流量一旦調(diào)好，只要連續(xù)生產(chǎn)不用再調(diào)。

（3）浮選床生產(chǎn)穩(wěn)定，浮選精煤濃度隨之穩(wěn)定，加壓過濾機(jī)脫水條件良好。

（4）利用了現(xiàn)有的二段加絮凝劑處理循環(huán)水，浮選尾煤不會增加循環(huán)水的濃度，反而因浮選使大量的煤泥提前成為精煤產(chǎn)品，從而使循環(huán)水保持低濃度。

（5）工藝流程簡單，可以節(jié)省1#一、二段濃縮機(jī)的一切動力和維護(hù)，直接作為事故放水池；一個2#二段濃縮機(jī)完全能夠處理浮選及溢流尾煤；利用現(xiàn)有的2#一段濃縮機(jī)的設(shè)備，可以不增加新泵，濃縮機(jī)的底流口可不再進(jìn)行施工。

（6）隨著三煤開采，煤泥增加到一定程度后，單一2#二段濃縮機(jī)不能滿足處理量要求時，可隨時投入使用1#二段濃縮機(jī)?？梢栽?#一段溢流處與2#二段濃縮機(jī)共用一個加藥點(diǎn)，分流去1#二段濃縮機(jī)，實(shí)現(xiàn)1個加絮凝劑點(diǎn)完成2臺濃縮機(jī)絮凝劑的添加，簡化加藥系統(tǒng)。

（7）能夠充分發(fā)揮浮選的效能，2臺浮選床能夠同時投入使用，多出精煤，提高效益。

（8）減少了煤泥的循環(huán)時間，降低了泥化程度，提高了煤泥的可浮性和浮選精煤產(chǎn)率，增加了經(jīng)濟(jì)效益。同時減少了尾煤的壓濾量。

（9）由于加壓過濾機(jī)的使用，使浮選精煤均勻摻入末精煤成為現(xiàn)實(shí)，末精煤水分由6.5%提高到8%，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

3 工藝應(yīng)用效果

3.1 改造設(shè)備和投入

改造投入主要集中兩點(diǎn)，一是浮選車間土建加固工程（加壓過濾機(jī)的荷載較大，需要加固）；二是設(shè)備的投入。主要需要增加以下設(shè)備：GPJ-60A加壓過濾機(jī)1臺；LGD-40/8XII螺桿壓縮機(jī)1臺 ；100ZJ-1-A50（46） 渣漿泵 2臺； 變頻器3臺；CK20-02圓盤給煤機(jī)1臺，以及管道、閥門及輔助材料等。

3.2 生產(chǎn)實(shí)踐

2014年2月，選煤廠開始浮選工藝技術(shù)改造，4月進(jìn)行設(shè)計，5月進(jìn)行設(shè)備的定購和土建施工，8月進(jìn)行調(diào)試工作，9月浮選系統(tǒng)正式投入運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)過近1個月的生產(chǎn)，精煤灰分控制在9.6%～10.8%，水分在16.3%～20.5%，平均每小時生產(chǎn)精煤36.8t，噸煤泥加工成本28.75元，達(dá)到了設(shè)計要求。

生產(chǎn)中浮選與跳汰選不同步。當(dāng)主選停止生產(chǎn)后，浮選仍要繼續(xù)運(yùn)行一段時間，直到底流入浮濃度較低時止，這樣就造成了循環(huán)水泵繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，否則就會形成洗水的局部不平衡，因而增加了電耗，同時使大功率水泵長時間運(yùn)轉(zhuǎn)，加快了設(shè)備的折舊。改造措施：延長濾液水管到一段濃縮機(jī)，主選停止后，濾液直接進(jìn)入一段，而不必再開大功率的循環(huán)水泵。

3.3 效益分析

精煤灰分Ad＜11%，水分M1＜18%，作為末精煤銷售與浮選尾煤地銷的收入，相對于浮選前煤泥的銷售收入增加了近1000萬元，對選煤廠產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)束語

李雅莊選煤廠通過對浮選工藝進(jìn)行改造，減少了煤泥的浸潤時間，改善了煤泥的可浮性，提高了浮選精煤產(chǎn)率，降低了精煤灰分，提高了末精煤整體水分，經(jīng)濟(jì)效益顯著。改造后工藝流程簡單、穩(wěn)定，電耗低，維護(hù)量小，減少了崗位人員，提高了產(chǎn)品的內(nèi)在和外在質(zhì)量。