重介―浮选工艺在田陈矿选煤厂的改进与优化实践

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【摘 要】分析新建重介―浮选工艺系统的特点，改进系统中存在的不足，不断优化工艺系统，提高选煤效率和经济效益。

【关键词】重介―浮选工艺；无压三产品重介旋流器；两次浮选；两段浓缩

田陈矿选煤厂于1994年底建成投产，设计能力为1.2Mt/a。主洗系统采用混合跳汰，粗、细煤泥分别由沉降过滤离心机和压滤机回收。随矿井延伸，煤质变差，细粒度物料含量增大，原有工艺已不适应矿井煤质变化。暴露出煤泥水处理能力严重不足、洗水浓度居高不下、精煤产率低等问题。为此，对选煤厂进行重介―浮选工艺技术改造，设计年入洗原煤1.5Mt/a。2010年年初系统投入运行。

1 重介―浮选工艺

田陈矿选煤厂重介―浮选工艺采用的“不脱泥、不分级混合无压给料三产品重介旋流器”为主选工艺。煤泥重介旋流器的重介选分选下限-0.01mm，+0.25mm精煤泥由击打弧形筛回收；-0.25mm级煤泥经两次浮选分别由沉降过滤离心机和压滤机回收，尾煤泥水采用两段浓缩、两段回收工艺，实现清水洗煤、洗水闭路循环。

1.1 重介―浮选工艺的应用

系统投入运行后发现，系统存在诸多问题。如粗粒精煤泥回收设备沉降离心机入料缓冲桶、二次浮选入料桶与二次浮选精煤桶容积小，漾料频繁等严重地制约着整个工艺系统的运行。

后经技术改造，使工艺得以正常有序运行。

1.2 工艺环节特点

（1）作为重介浮选工艺的主要设备的3GDMC无压给料三产品重介旋流器以单一低密度悬浮液一次分选出质量合格的精煤、中煤和矸石3种产品；入选原料采用与重介质悬浮液分开进入旋流器的方式，能提高分选精度、节省电耗、减少矸石泥化和次生煤泥量并有利于工艺设备的合理布局；采用外置式二段旋流器分选密度在线调节装置及更换底流口，调节二段分选密度，操作方便、灵活；因其本身无运动部件，其内衬采用刚玉材料，主体寿命超过7000h，在最佳工况条件下，一般可工作两年。

（2）增设的浮选工艺为直接浮选--两次浮选工艺，选用喷射式浮选机，符合田陈煤的特点，实现了煤泥的“早收、多收”。由于田陈煤易泥化，煤泥水中-0.045mm含量高，有时能达到80%以上，给浮选带来困难。经一次浮选，浮选精煤灰分高，在9%以上。如果用真空过滤机直接回收，精煤灰分高，满足不了用户低于8%的灰分要求。用沉降过滤离心机回收，经过脱泥、脱水，灰分可降低1.5%左右，满足用户要求，而精煤泥沉降离心机的离心液，再进行二次浮选。因其已经过一次浮选，灰分已降低，浓度也较适宜。压滤机回收后可以直接掺配到精煤中。

（3）煤泥水处理采用两段浓缩、两段回收工艺并新建24m浓缩机作为一段浓缩，其溢流进入原24m、30m浓缩机作为第2段浓缩。一段浓缩机底流用沉降过滤离心机回收，其沉降离心液自流到二段浓缩机。此煤泥水工艺改变了一次浓缩、分级不能得到清水、细煤泥不易沉降的状况。絮凝剂和凝聚剂还可实现分段加药，煤泥水经过两次浓缩沉降后最终可得到澄清水，实现清水洗煤。

（4）重介―浮选工艺系统的优化和改进。

1）精煤泥回收设备改造。工艺中原设计的粗精煤泥回收设备为击打弧型筛，并作为浮选入料截粗设备。使用后发现，其分选效果一直不好，漾料、跑粗事故频发，运行成本高。经分析，将击打弧型筛更换为660 mm水力旋流器。使用后，分级效果较好，其溢流稳定。

2）浮选工艺环节改造。将精煤沉降过滤离心脱水机入料缓冲桶由4m3扩容到24m3；在重介厂房室外增建容积256m3二次浮选精矿桶，增至约4.6倍。将原有的56m3的二次浮选精矿桶改为二次浮选入料桶，代替原来的13m3的入料桶，并改造部分管路，重新安装各入料泵。

3）煤泥水加药系统改造。2012年对煤泥水加药系统进行改造，采用有机自动加药系统。该系统有液位传感器、浊度仪控制。根据煤泥水浓度适时调节加药量，保证加药的连续、适量，效果显著。

2 重介―浮选工艺运行总结分析

2.1 系统运行后的主要指标完成情况

从表1中对近几年的精煤指标完成情况进行对比后可以发现，虽有煤质变化原因，但新改造的重介―浮选工艺的优越性非常明显：煤泥水系统得以改善，实现了清水洗煤，回收率大幅提高，精煤灰分能有效控制，满足用户灰分要求。

2.2 浮选指标统计

浮选系统运行初期，因各料桶容积小、漾料频繁，严重影响了整个系统的正常运行。后经不断改造、优化，最终实现生产连续，浮选指标越来越好，增效较明显。见表2（略）

3.3 经济效益分析

以煤质条件相当的情况，根据产率对比计算经济效益，见表3（略）。

如果月入洗原煤按150000 t计，精煤按集团公司收购价格710元/t，洗混煤价按277元/t计：

改造前：150000×46.57%×710+150000×20.79%×277= 58235295（元）

改造后：

150000×56.62%×710+150000×12.31%×277=65415105（元）

改造后的销售收入每月可提高717.98万元，每年提高8616万元。

几年来的运行结果表明，重介―浮选工艺经过不断优化、改进，整个工艺系统达到良好的运行状态，重介浮选的优越性更显现出来，产品质量稳定，成为争夺市场的最大优势。近一年来在煤炭市场形势严峻，井下煤质波动较大的情况下，田陈选煤厂就是以产品质量稳定，赢得了广大用户的信任，用户点名要“田陈煤”，使田陈煤矿煤炭市场的“寒冬”中稳步前行。

作者简介：

黄崇煜（1972-），女，山东枣庄人，选煤工程师，本科学历，主要从事选煤技术管理工作。