高灰煤泥浮選回收工藝實踐與探究

神東洗選中心布爾臺選煤廠 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209

1 引言

根據(jù)2019年公司商品煤產(chǎn)量下降，利潤保持不變的態(tài)勢下，我廠通過大力宣傳煤質(zhì)知識，使全體員工提高認識產(chǎn)品質(zhì)量對公司利潤和個人收入的之間相互關(guān)系，牢固樹立質(zhì)量就是效益的理念，形成齊抓共管的局面。結(jié)合我廠洗選工藝現(xiàn)狀，我廠把煤質(zhì)管理工作放到更加突出的位置，強化原煤配洗管理及洗選作業(yè)的全過程質(zhì)量管控。在生產(chǎn)組織過程中，進一步強化現(xiàn)場檢查、考核、反饋力度，確保各項煤質(zhì)管理制度、措施落實到具體工作當中，同時加強與礦井、煤質(zhì)處的煤質(zhì)信息溝通，及時了解礦井原煤質(zhì)量的變化，并對洗選參數(shù)實時做出相應(yīng)的調(diào)整，力求最大限度的提高煤質(zhì)、穩(wěn)定煤質(zhì)。

2 高灰煤泥浮選工藝概述

2.1 粗選加精選 為了降低高灰煤泥對于精煤的污染，一些選煤廠選擇采取粗選和精選結(jié)合的方式進行高灰煤泥的分選，此種方式容易造成灰分較低的煤流失，降低經(jīng)濟性。在此工藝基礎(chǔ)上，有些選煤廠進行了改進，利用浮選加精選的方式進行分選，由于增加了浮選機，操作復(fù)雜、費用較高。

2.2 脫泥浮選 脫泥浮選方式是對浮選入料進行預(yù)處理，即首先脫除高灰煤泥，從而降低其對浮選質(zhì)量的影響。

2.3 分級浮選 分級浮選根據(jù)設(shè)計粒徑進行分選方法的組合，針對粗細兩種不同的浮選特性，采用不同性質(zhì)的表面活性劑進行處理，最終可以獲得較好的分選效果。

3 布爾臺煤泥生產(chǎn)現(xiàn)狀分析

布爾臺選煤廠目前生產(chǎn)能力是3100萬噸/年，主要承擔布爾臺礦、寸一礦、寸二礦、柳塔礦的洗選加工任務(wù)，主要洗選工藝為：200-13mm的塊煤采用重介淺槽進行分選、13mm-2mm的末煤采用重介旋流器分選、2mm-0.2mm的采用TBS干擾床分選、-0.2mm的細煤泥部分進行半濃縮浮選，其余煤泥水經(jīng)濃縮后采用加壓過濾和板框壓濾聯(lián)合脫水后，直接回收。

布爾臺礦區(qū)原煤屬于變質(zhì)程度較低的長焰煤、不粘煤，具有高灰、低硫(局部高硫)、發(fā)熱量較低的特點，但經(jīng)洗選加工后是優(yōu)質(zhì)動力煤和化工用煤。目前所采用的洗選工藝為：200-25 mm塊煤采用重介淺槽分選、25-2mm的末煤采用重介旋流器分選，2-0.2 mm的粗煤泥經(jīng)濃縮后采用TBS干擾床進行分選、-0.2 mm的細煤泥經(jīng)濃縮后加壓過濾和板框壓濾聯(lián)合脫水后，直接回收。煤泥具有粒度細，水分高、灰分高、發(fā)熱量低、粘滯、不易松散等特點，煤泥性質(zhì)如表1所示。

表1 煤泥性質(zhì)

4 布爾臺煤泥浮選提質(zhì)可行性實踐分析

煤泥浮選工藝主要通過添加表面活性藥劑，使得煤泥出現(xiàn)親水性差異而進而使其分開的過程。首先將煤泥水加入到調(diào)漿設(shè)備中，向內(nèi)添加計算量的表面活性劑，在表面活性劑的作用下，煤泥產(chǎn)生不同的表面張力，從而使得煤泥表面具有不同的親水性，此時將煤泥水加入到浮選設(shè)備中，在浮選設(shè)備中，通過外加能源產(chǎn)生氣泡，在氣泡的作用下，疏水性的煤粘接在氣泡上，隨氣泡上升至煤泥水的上層，進而排出浮選設(shè)備，脫水成為精煤部分；而親水性強的泥部分則沉積在底部，由下層排出，經(jīng)濃縮壓濾最終得到高灰煤泥。

布爾臺選煤廠煤泥浮選示范工程，原設(shè)計與建設(shè)是采用末煤B系統(tǒng)的分級旋流器溢流作為浮選入料，經(jīng)半濃縮浮選后給入調(diào)漿設(shè)備及后續(xù)的浮選柱浮選。目前由于煤泥水濃度低，無法滿足10萬噸/年生產(chǎn)需求。改造后的浮選工藝為：通過底流泵將塊煤系統(tǒng)濃縮底流打入靜態(tài)混合器，引入循環(huán)水，在靜態(tài)混合器中稀釋化解煤泥水團塊，再經(jīng)分級旋流器組隔除煤泥水中的異雜顆粒，旋流器溢流去調(diào)漿浮選，濃度控制在70-80g/l，旋流器底流去粗煤泥回收系統(tǒng)或末煤煤泥水總管。增壓泵和循環(huán)水管路上分別增設(shè)電磁流量計測讀流量，以利于控制最終的浮選入料量和濃度。

經(jīng)過浮選工藝后，煤泥水分由30.9%增加至39.0%左右，灰分由34.20降至8.0%左右，煤泥發(fā)熱量由先前的3050kal/kg增加至3974kcal/kg。煤泥發(fā)熱量可提升約920kcal/kg左右。按照煤泥浮選成本30元/噸計算，可增加利潤約為23萬元。如果浮選得到的精煤進行單獨外銷，可增加利潤約為2527萬元。

5 煤泥提質(zhì)高質(zhì)化利用分析

(1)煤泥發(fā)電技術(shù)。煤泥作為一種低熱值的燃料，具有極大的成本優(yōu)勢。目前，我國的電力資源主要來自燃煤電廠，將煤泥應(yīng)用在燃煤電廠進行發(fā)電可以獲得較好的應(yīng)用，此方式不僅可以進一步提升能源利用率，也可以較大的降低燃煤成本。

(2)煤泥水煤漿技術(shù)。煤泥水煤漿技術(shù)是在高濃度水煤漿基礎(chǔ)上發(fā)展起來的燃燒應(yīng)用技術(shù)，通過將煤泥進行簡單的調(diào)漿，就地利用工業(yè)鍋爐或其他燃燒設(shè)備，以水煤泥代替煤、油等燃燒，此方式可以燃燒充分，提升燃燒效率。煤泥漿一般對于質(zhì)量要求不高，只要能夠滿足實際燃燒需求即可。

(3)混摻末精煤燃燒使用。去除了高灰物質(zhì)后的煤泥在燃燒中可以有效降低氣體和粉塵的排放，混摻末精煤燃燒提升升煤炭洗選效益，為社會提供清潔能源。

6 結(jié)語

高灰煤泥矸石泥化嚴重，煤泥水沉降、處理困難，對于分選精煤的品質(zhì)造成較大的影響。通過利用表面活性劑進行高灰煤泥藥劑處理，可以對其進行有效的分選，通過分選的煤泥可以獲得更加優(yōu)質(zhì)的利用。