降煤泥系統在渦北選煤廠的應用實踐

趙玉龍

摘要：本文介紹了渦北選煤廠為降低煤泥產率對浮選尾煤回收工藝進行改造的情況。將浮選尾煤給入新增水力旋流器組，經濃縮后大顆粒底流進入現有粉中矸系統脫水回收后摻入大塊中煤產品中，溢流經尾煤濃縮機壓濾回收。經過改造，實現了煤泥分級回收，減少了生產事故，提高了經濟效益。

關鍵詞：降煤泥、浮選尾煤、壓濾

1、概述

在煤炭的開采和洗選過程中會產生大量的細顆粒物料[1]。同時，不同的煤質產生的細顆粒量、性質均不同，對于這部分細顆粒，常用的分選方法是浮游選礦[2-3]。經過浮選分選后，細粒煤進入精煤系統。煤泥則以煤泥水的形式進入尾煤系統，煤泥水的性質復雜多變，又經過了藥劑的處理，故處理也較為復雜。若處理不好，不僅影響洗選效果，也將直接影響企業的經濟效益和環境保護工作[4-5]。因此合理優化浮選尾煤回收工藝，對于選煤廠洗水凈化處理、閉路循環具有重要的意義[6]。

2、工藝現狀與問題分析

2.1工藝現狀

渦北選煤廠是一座大型的煉焦煤選煤廠，設計能力1200萬噸/年，2012年底投產，主要入洗焦煤和肥煤。該選煤廠主洗工藝簡述為：入廠+50mm原煤經檢查性手選后破碎，-50mm原煤采用無壓三產品重介旋流器分選，原生煤泥濃縮浮選，浮選精礦加壓過濾回收，尾煤濃縮后壓濾回收[7]。

該工藝系統簡單，運行成本低。自投產以來，由于入洗原煤性質不穩定、工藝不完善等原因，浮選尾礦中部分粗顆粒無法回收，導致煤泥灰分較低、產率較高，對經濟效益有一定的影響。而且沉降過程中煤泥相互干擾，尾煤處理系統壓力過大、時間過長，循環水質量也得不到保證。

2.2存在問題

表1為改造前煤泥粒級和灰分表。從中可以看出，大于0.25mm粒級的煤泥產率為16.75%，而其灰分為41.07%，證明系統內有“跑粗”現象，這也是煤泥灰分偏低、發熱量偏高的重要原因。

粗顆粒主要通過浮選尾礦產生，這部分粗顆粒灰分高于浮選精煤考核上限，如果浮選司機把這部分顆粒回收，將會嚴重污染精煤，甚至導致外運灰分超限。而如果通過尾礦進入尾煤濃縮機，最終進入煤泥里，又降低了煤泥的灰分，無法使效益最大化。

3、改造方案

改造的目的主要就是回收浮選尾礦中0.25mm以上的粗顆粒。將這部分粗顆粒摻入經濟價值更高的中煤系統，提高中煤的產率，從而提高經濟效益。

渦北選煤廠2016年8月完成2#系統降煤泥改造，2017年6月完成1#系統降煤泥改造。核心設備是新增的一臺水力旋流器組，其安裝位置低于浮選機尾礦槽垂直高度約10米，借助高度落差產生的重力勢能，實際生產中可提供旋流器0.09mpa的分選壓力。浮選尾礦由切線方向入料，在離心力的作用下，粗顆粒沿外壁從底流口排出，細顆粒則由上部溢流口排出。

主要流程為：新增旋流器組底流物料利用高度差自流進入現有粉中矸桶，與中矸磁選尾礦混合后經泵打至現有粉中矸旋流器分級濃縮，底流分別經弧形篩、立式刮刀離心機脫水后摻入經濟價值更高的中煤;現有分級旋流器溢流、粉中矸弧形篩篩下水全部進入尾煤濃縮機經濃縮后至壓濾機脫水回收煤泥。現有粉中矸脫水系統和運輸系統均有一定的富余能力，可以將降煤泥系統回收的粗顆粒脫水并輸送至中煤倉內。改造后的工藝流程圖見圖2。

此次改造單系統僅增加一組水力分級旋流器，工程量小，既不增加新的耗電設備，也無需改造原有設備，方案經濟，運行成本低廉。完善后的工藝系統可有效回收浮選尾礦中+0.25mm粗顆粒。利用此系統對不同粒級的煤泥選擇性回收，改變了煤泥的粒度組成，穩定了煤泥水系統，循環水的質量也得到了充分的保障。大大降低了尾煤處理系統的壓力。

4、效果分析

4.1產品質量分析

表2為改造后煤泥粒級和灰分表。從中可以看出，大于0.25mm粒級的煤泥產率為2.91%，比改造前下降了約14%。煤泥產品灰分為57.54%。降煤泥系統“截粗”效果明顯。

表3為2015年至2019年煤泥產率和灰分對照表，從表中可以看出，自2017年6月兩個降煤泥系統改造完成后，煤泥產率下降了約2.5%，煤泥灰分提高了約3%。

4.2經濟效益分析

降煤泥系統產生經濟效益計算。以煤泥產率下降2.5%，煤泥平均價格130元/噸，中煤平均價格230元/噸，年入洗量300萬噸計。則每年約增加效益：300萬*2.5%*（230-130）=750萬元。

壓濾系統處理煤泥水的時間也相應縮短，節約了電力。年減少煤泥約7.5萬噸，壓濾單系統每小時約處理60噸煤泥、每小時耗電約900Kw，節省1250小時的處理時間，共節省電費約70萬元。

4.3社會效益分析

降煤泥系統不僅將系統“跑粗”的大顆粒回收至中煤系統，同時也減輕了尾煤濃縮機的負擔。自降煤泥系統投入使用以來，尾煤濃縮機從未出現過“壓耙子”事故。

5、結論

經過改造，渦北選煤廠實現了煤泥分級回收，減少了生產事故，提高了經濟效益。

參考文獻

[1]鄧建軍，張孝逐，林喆，etal.基于光電測量的煤泥水自動加藥系統研究[J].潔凈煤技術，2017（2）.

[2]王傳真，劉則慶，于婷，etal.“小濃縮—大底流”浮選工藝及XJM-SA20型浮選機在渦北選煤廠的應用研究與優化[J].科技信息，2014（07）：21-22.

[3]朱干彬.渦北選煤廠浮選系統優化改造實踐[J].煤炭加工與綜合利用，2018，230（09）：41-45+48.

[5]候燕風，郭連富，李博，etal.加壓過濾機自動排料在渦北選煤廠的應用[J].科技視界，2018.

[6]劉加偉.范各莊選煤廠煤泥水系統改造[J].潔凈煤技術，2011（02）：31-32 +37.

[7]郭崇濤.渦北礦原煤脫泥分選與不脫泥分選工藝的比較[J].選煤技術，2017（05）：86-89.