鹤煤公司六矿选煤厂煤泥复选系统研究与应用

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[摘要]随着选煤工艺的不断提高，煤泥水处理和煤泥回收得到进一步改善，但是目前在国内，多数选煤厂尚不能将煤泥全部在厂内回收，有一部分煤泥水要送到室外沉淀池作最后沉淀，然后通过人工开挖方式回收煤泥。为彻底解决这一难题，保证煤泥水系统的正常运行和选煤厂效益最大化，鹤煤公司六矿选煤厂秉承“多上设备，少上人”、“节能增效”的目的。结合实际，从科技、管理创新等方面下手，研究制定了将煤泥沉淀池煤泥通过机械设备方式回收的方案，取得了良好的社会经济效益。

[关键词]六矿选煤厂 复选系统改造

中图分类号：TD94 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）06-0195-01

一、鹤煤公司六矿选煤厂现状

鹤壁煤电股份有限公司六矿选煤厂是一座矿井型选煤厂，始建于1968年，仅入洗六矿原煤，入洗能力为120万吨/年，现为跳汰浮选联合工艺。主要产品有：冶炼精煤、洗动力煤，块煤等。选煤厂现有三个露天煤泥沉淀池，主要负责浮选尾矿的沉淀和处理矿井二水平泵房排出的煤泥水沉淀。煤泥水通过日积月累的沉淀，池内沉淀物料不断增加，但总体沉淀效果较差，溢流水浓度偏高，影响了煤炭洗选加工过程的分选效果；同时矿井二水平泵房排出的煤泥水未得到较好的处理，外排时易造成浓度超标，引发环保问题，该部分溢流水若不及时外排，矿井井下二水平水池则满，导致矿井排水系统受到影响，严重影响矿井及选煤厂正常的安全生产。煤泥沉淀池物料满后，采用天然晾晒、人工开挖回收的方式处理该部分物料，晾晒时间一般在阶月左右，且需要选择在春夏季节，人工开挖吨煤成本15元左右，挖出的煤泥由于水分偏大，不能直接销售，需要再次晾晒。该方式直接造成晾晒时间长，同时人工开挖吨煤成本较高，挖出产品不能直接销售，挖出煤泥在煤场晾晒，占用面积大，周期长。

另外，煤泥沉淀池由于沉淀缓慢，为了达到理想的沉淀效果，我厂交替使用三个沉淀池，但是在原煤全部入洗、增加开机时间的情况下，煤泥沉淀池易出现交接不上，无空沉淀池使用的情况，在这种情况下煤泥水系统将无法正常运行。为彻底解决这一难题，保证煤泥水系统的正常运行和选煤厂效益最大化，我厂工程技术人员结合实际，从科技、管理创新等方面下手，研究制定了煤泥沉淀池煤泥通过机械设备方式回收的方案。

二、鹤煤公司六矿选煤厂现浮选工艺

六矿选煤厂的浮选工艺可分为三大部分：

1、0.5×0.1 5mm粗煤泥螺旋分选

原煤分级旋流器入料桶物料经原煤分级旋流器打入一组9台原煤分级旋流器组，由原煤分级旋流器分为0.5×0.15mmNl0.15×0mm两个粒级。

0.5×0.15mm粗煤泥从原煤分级旋流器底流口排出，经底流收集槽收集后经过管道进入螺旋分选机分配器，由分配器均匀分给8台螺旋分选机，经螺旋分选机分选出精煤和矸石两种产品。螺旋精煤经精煤收集槽收集后通过精煤高频筛，筛下物进入精煤分级旋流器入料桶，精煤高频筛筛上物进入精煤皮带。进入精煤分级旋流器入料桶的精煤再由精煤分级旋流器入料泵打入精煤分级旋流器进行分级。0.5×0.15mm粗煤泥经过精煤分级旋流器的底流进入精煤弧形筛预先脱水，弧形筛筛上物进入煤泥离心机脱水回收。弧形筛筛下水、煤泥离心机离心液也进入精煤分级旋流器入料桶。螺旋矸石经矸石矸石高频筛脱水，筛上物进入煤泥出厂皮带掺入煤泥产品中，矸石高频筛筛下物由浮选尾煤转排桶排入浓缩机浓缩。

2、0.15×Omm细煤泥浮选

原煤分级旋流器的溢流、精煤分级旋流器的溢流经矿浆准备器和浮选药剂混合均匀后进入两台机械搅拌式浮选机进行浮选，精煤在气泡带动下浮在上面，由浮选机两侧的刮泡机刮出，浮选尾矿由尾矿口排出。其中浮选精煤在精矿收集槽内通过加喷水消泡后进入浮选精矿池，经加压过滤机入料泵打入加压过滤机脱水回收，浮选尾煤进入浮选尾煤转排池由浮选尾矿转排泵排到浓缩池浓缩。

3、煤泥水处理及脱水回收

煤泥水处理系统主要由浓缩和压滤作业组成，浮选尾煤经浓缩机浓缩后，溢流水作为澄清水返回系统复用，底流由底流泵打入板压入料桶由板框压滤机脱水回收，滤液经由浮选尾煤转排泵返回浓缩池，滤饼由煤泥出厂皮带进入煤泥场堆放。为保证煤泥的浓缩效果，本厂设由絮凝剂自动添加装置，可以实现絮凝剂的自动制备和添加。

三、煤泥复选系统改造

（1）、根据设计思路，组织专业人员对煤泥沉淀池物料进行了多次小筛分和浓度测试，并对数据进行综合分析整理，通过对煤泥物料的筛分试验可知，+O.5mm含量粒级为3.33%，含有微量的大颗粒现象出现，但是满足我厂浮选系统入料要求，其中-200目占82.44%的比重，灰分28.43%，灰分偏低，其中含有大量的精煤未及时抽出，该部分物料若进行二次浮选，回收精煤产品指标满足要求。煤泥沉淀池物料浓度200g/l左右，浓度较高，主要是煤泥沉淀池物料大量沉积，含量较多。

（2）、煤泥沉淀池物料再次浮选，精煤抽出率分析。根据试验数据可知：煤泥沉淀池物料灰分27.22%，经过再次进入浮选系统分选，结合我厂精煤指标灰分10.00%的要求及尾矿灰分实际情况（45.00%），对应精煤产率50.80%，尾矿产率49.20%（见表1）。精煤回收率十分可观，同时沉淀池煤泥实现了通过机械设备厂内100%回收。

四、煤泥复选系统工艺设计及设备选型

煤泥复选系统设备选型的技术难点主要是在泵的选型上，根据泵需处理的物料浓度、工作量等一系列的实际问题出发，厂煤泥复选系统研究小组通过研究决定选用了HS5150进口潜水耐磨泥浆泵。

该泵的显著优点在于：

1、低寿命周期费用设计，电机范围宽，安装和维护更为简单，使用灵活，从而降低了投资和维护。

2、通过口大，可处理各种粒径的固体，即使在颗粒块或大片的杂质通过泵时也能保证有效的泵送。

3、高耐磨损性，高液压效率，保证了更为均匀的流动，降低了固体从携带流体中得分离，造就了极低的磨损性和稳定了液压效率。

4、当泵送较粗的物料时，泵轴上安装搅拌头可有助于防止固体堆积在泵坑底部。

五、煤泥复选系统改造后经济社会效益分析

经济效益：改造后三个月内共计处理煤泥7216吨，通过煤泥复选回收精煤2886.4吨（加压过滤机排料2624次，按1.1吨/次计算），销售收入365.7761万元（精煤单价1267.24元/吨）；厂内回收煤泥共计4330吨（板框卸料666次，按6.5吨/次计算），销售收入188.2857万元（煤泥单价434.84元/吨）。共计销售收入554.0618万元。

全年预计煤泥2万吨，精煤抽出率约为8000吨，预计通过煤泥复选可增加销售收入665.92万元。

社会效益：通过煤泥复选系统的改造，以前通过人工开挖处理煤泥沉淀池物料，从开挖到晾干销售需花费6个月，而现在通过煤泥复选系统大概只需一个月，效果显著。实现了煤泥全部厂内机械化回收，彻底解决了煤泥沉淀池煤泥人工开挖的难题，完善了煤泥水处理系统工艺，收到了良好的社会效益。

结语：选煤厂煤泥水处理系统改造要根据具体情况选用最合适的流程，要充分利用已有的环节和设施，要采用其它选煤厂的成功经验使最终目的要达到煤泥厂内回收，洗水闭路循环，提高经济效益、社会效益和环境效益。