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某選煤廠的選煤工藝改造成功

目前我國選煤廠一般采用兩段(粗粒跳汰或重介質分選、細粒浮選)或兩段半(粗粒跳汰或重介質分選、細粒浮選、粗煤泥僅回收)選煤模式,隨著細粒煤含量的不斷增加,使常規細粒煤分選系統的壓力更大,引起浮選系統經常出現問題。因此,改造和優化浮選系統已成為選煤廠亟待 的關鍵問題。

浮選機

選煤工藝

某選煤廠設計能力為1.20Mt/a,屬礦井型選煤廠,于2011年4月正式投產,主要入洗本礦原煤,同時也入洗部分外來煤,粒度要求-50mm。精煤產品由重介精煤、粗精煤和浮選精煤混合組成,是優質的高爐噴吹用煤和煉焦配煤。選煤工藝采用原煤預先脫泥+無壓三產品重介旋流器分選+粗煤泥干擾床分選+細煤泥浮選+尾煤壓濾的聯合洗選工藝。該流程是目前國內新建或改擴建選煤廠普遍采用的較為先進的選煤工藝,基本 了煤炭的全粒級高效分選。

存在主要問題與分析

隨著礦井開采的深入和地質條件的變化,煤質越來越差,細粒煤(-0.5mm)含量已由初設時的23.37%升至目前的35%以上。在生產中發現,加壓過濾機入料濃度一般在160~180g/L之間,其倉壓均低于150kPa,排料周期都大于300s(即無排料周期),濾液濃度高達45g/L。浮選精煤水分較高,一般維持在22%~24%,有時高達26%。浮選尾煤灰分卻特別低,均小于30%,且浮選精礦池經常冒料。可見浮選 很差,因加壓過濾機工作極不正常,引起浮選精煤水分過高和精礦池冒料,最終導致混合精煤水分超標及跑煤比較嚴重。

對策與

根據上述浮選系統存在的問題以及煤泥的粒度特性對浮選 的影響分析,結合現場工藝設備和管線布置情況,特制定了浮選精煤摻粗實驗和浮選尾煤再選實驗方案。在上述實驗方案獲得較好實驗結果的基礎上,結合浮選尾煤再選和摻粗實驗獲得的 操作參數,實施聯合實驗方案,最終 浮選系統存在的問題。圖1為浮選系統優化流程圖注:A和B線分別代表摻粗和尾煤再選工藝管線)。

浮選系統優化流程

圖1中341為粗精煤高頻篩,篩上物料進浮選精礦池,對加壓過濾機入料進行摻粗,篩下礦漿進入料池浮選。主要從以下方面進行優化:

(1)對加壓過濾機濾液取樣并做篩分分析,結果表明-0.074mm粒級含量大于50%。故將加壓過濾機濾布由140目更換為200目,以減少微細粒浮選精煤流失,降低濾液濃度。

(2)將加壓過濾機主軸轉速降低,以延長濾餅脫水時間,降低產品水分。

(3)開精煤濃縮分級旋流器(337)到粗精煤高頻篩(341)底流閥,使粗精煤礦漿入高頻篩(341),篩上物和篩下物分別進浮選精礦池和入料池。通過摻粗提高加壓過濾機入料濃度和改善濾餅性質,減弱細粒間搭橋,最終 加壓過濾機倉壓提高、排料周期縮短和浮選精煤水分降低。

浮選機

尾煤再選實驗方案的目的是提高煤泥灰分,減少浮選精煤流失。結合現場設備布置情況,在不增加設備和投資的前提下,微開兩臺浮選柱的 排放閥,讓浮選尾煤礦漿經粗精煤高頻篩(341)篩下料管進入浮選入料池,經浮選柱再選。在浮選尾煤再選實驗過程中,分別對尾煤再選前和再選后煤泥取樣化驗,根據化驗結果再適當調整兩臺浮選柱的 排放閥開度。

經過反復實驗調整,最終確定了各項優化參數:當浮選柱的 排放閥開度約為10%,341上煤層厚度約為2cm,加壓過濾機主軸轉速設為0.85r/min時,浮選煤泥灰分可提高到36%~44%之間,且大部分數據大于38%;倉壓在200kPa以上,排料周期在220s左右,浮選精煤水分小于18%;混合精煤產率提高1.5%以上,其水分降低約2%。

2013年該選煤廠共入洗原煤55 t,精煤27 t,精煤價格為736元/t,煤泥價格269元/t,則僅精煤產率提高年可增加利潤為385.27 ,減少精煤折水虧噸年可增加利潤為405.55 ,年共增加利潤790 以上。可見浮選系統優化后,經濟效益非常顯著。

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