溫磊　袁治國　曹永丹　曹釗　張金山(1.神華蒙西煤化股份有限公司棋盤井洗煤廠,內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市,017000; .內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦業(yè)研究院,內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市,014010)

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棋盤井洗煤廠煤泥水分級浮選工藝改造

溫磊1,2袁治國1,2曹永丹2曹釗2張金山2
(1.神華蒙西煤化股份有限公司棋盤井洗煤廠,內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市,017000; 2.內(nèi)蒙古科技大學(xué)礦業(yè)研究院,內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市,014010)

摘 要針對煤泥水處理過程中浮選跑粗和浮選時間不足的問題,神華蒙西棋盤井洗煤廠結(jié)合自身的工藝特點進行了煤泥水分級設(shè)備和浮選工藝流程改造。通過工藝流程改造提高了分級效率和精煤產(chǎn)率,降低了浮選尾煤損失、精煤高灰率和尾煤低灰率,提升了生產(chǎn)指標的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞煤泥浮選 跑粗 技術(shù)改造 效率

神華蒙西棋盤井洗煤廠位于鄂爾多斯市棋盤井鎮(zhèn),是處理能力為500萬t/a的特大型焦煤洗煤廠,主要生產(chǎn)工藝流程為無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器——煤泥重介旋流器——煤泥浮選,煤泥水系統(tǒng)的工藝流程為中矸稀介經(jīng)過脫介后進入一段濃縮,精煤稀介脫介后經(jīng)過擊打篩截粗,篩上物經(jīng)過離心機脫水作為精煤產(chǎn)品,篩下水則進入浮選系統(tǒng)。

洗煤廠目前存在的問題一是煤泥水截粗篩篩孔尺寸大,浮選入料中粗粒級含量較高,浮選尾煤跑粗現(xiàn)象嚴重;二是浮選流程采用一粗一掃開路浮選,浮選時間較短,浮選指標差且不穩(wěn)定。已有研究表明浮選粒度的組成對浮選效果存在較大影響,有研究人員指出在同一浮選設(shè)備下,礦物浮選存在最大可浮粒度,入料中超過這一粒度的礦物顆粒不能被氣泡捕捉上浮,從而損失至浮選尾礦中,即造成了浮選“跑粗”。常見浮選“跑粗”控制措施有:優(yōu)化分級設(shè)備,如范各莊洗煤廠和介休洗煤廠;控制煤泥水液面,如新汶礦業(yè)集團良莊煤礦和潞安石圪節(jié)煤礦選煤廠;粗煤泥進行單獨回收,如老虎臺洗煤廠和太西洗煤廠。

針對浮選跑粗現(xiàn)象和浮選時間不足這一問題,棋盤井洗煤廠結(jié)合自身的工藝特點進行了分級設(shè)備和浮選工藝流程改造,改造后的煤泥水分級效果和浮選指標都得到提高。

1　煤泥分級浮選原工藝流程及存在的問題

1.1煤泥分級浮選原工藝流程

改造前,棋盤井洗煤廠煤泥分級設(shè)備為擊打翻轉(zhuǎn)弧形篩,篩孔為0.5mm,原浮選工藝共有6臺浮選機,每2臺組成一條生產(chǎn)線,全廠共3條浮選生產(chǎn)線,浮選流程為一粗一掃,粗選和掃選精煤混合成為最終浮選精煤,掃選尾煤為最終浮選尾煤進入一段斜管濃縮池,改造前煤泥分級浮選工藝流程如圖1所示。

圖1　棋盤井洗煤廠煤泥分級浮選原工藝

1.2原工藝流程存在的問題

原工藝流程存在的問題一是由于擊打翻轉(zhuǎn)弧形篩篩孔較粗,使得浮選入料粒度較粗,浮選尾煤損失嚴重,若在不改變分級設(shè)備的前提下更換細孔篩網(wǎng),又會使生產(chǎn)中篩上竄水量大,篩分效率降低;二是浮選流程為一粗一掃開路浮選,浮選中礦沒有循環(huán),使得煤泥浮選時間不足,尾煤損失較大,若增大掃選的刮跑量,浮選精煤灰分又會偏高,造成分選效果較差。

改造前浮選機的入料濃度為109g/L,一段入料灰分為20.96%,浮選精煤灰分為11.52%,尾煤灰分為35.86%,浮選精煤高灰率為43.93%,浮選尾煤低灰率為24.7%,浮選精煤產(chǎn)率為61.22%,可燃體回收率為68.53%,非可燃體混雜率為33.65%,浮選完善指標為34.88%。由此可見,原工藝流程的浮選精煤可燃體回收率較低,浮選完善指標較差,且生產(chǎn)中精煤的高灰率和尾煤的低灰率都較高,這表明原工藝流程浮選效果較差且指標不穩(wěn)定。

2　棋盤井洗煤廠煤泥分級浮選工藝流程改造方案

(1)將原分級設(shè)備由擊打翻轉(zhuǎn)弧形篩替換為振動擊打翻轉(zhuǎn)弧形篩,2種篩分設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2　改造前后煤泥分級設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖

由圖2(b)可以看出,振動擊打翻轉(zhuǎn)弧形篩安裝有振動電機,振動頻率為12Hz,與圖2(a)相比,振動擊打翻轉(zhuǎn)弧形篩的篩分效率更高,篩上竄水量小,在保證篩分效率的同時,還可以將篩網(wǎng)的篩孔孔徑調(diào)得更小,繼而減少篩下物中粗粒級的含量,改造后的振動擊打翻轉(zhuǎn)弧形篩篩板的篩孔孔徑由原工藝的0.5mm降至0.35mm。

(2)將一粗一掃開路浮選改造為一粗一掃閉路浮選工藝,掃選精礦返回至粗選給礦,延長了中礦的浮選時間,改造后的工藝流程如圖3所示。

與圖1相比,圖3中將原分級設(shè)備由擊打翻轉(zhuǎn)弧形篩改為振動擊打翻轉(zhuǎn)弧形篩,后者在篩框上安裝了振動電機,提高了分級效率,從而減少浮選礦漿中過大顆粒的含量,改善了浮選入料粒級組成;浮選流程與原工藝相比,將一粗一掃開路浮選改造為一粗一掃閉路浮選,增加了中礦的浮選時間,優(yōu)化了浮選效果。

圖3　棋盤井洗煤廠煤泥分級浮選改造后工藝流程

3　工藝改造后煤泥分級浮選的效果評價

3.1分級指標對比

改造前分級設(shè)備擊打翻轉(zhuǎn)弧形篩和改造后篩分設(shè)備振動擊打翻轉(zhuǎn)弧形篩的篩下粒級組成見表1。

由表1可以看出,分級設(shè)備改造后,篩下粒級組成中粗粒級含量有所降低,改造后篩下物料中沒有＋0.5mm的粒級,＋0.25mm粒級由5.07%降低至1.5%,優(yōu)化了煤泥浮選的粒級組成。

改造前和改造后分級設(shè)備的篩分效率見表2。

表1　改造前和改造后分級設(shè)備的篩下粒級組成

表2　改造前和改造后分級設(shè)備的篩分效率　%

由表2可以看出,改造后分級設(shè)備的篩分效率由改選前的41.92%提高至66.79%。

3.2浮選指標對比

改造前和改造后浮選指標對比見表3,改造前和改造后浮選生產(chǎn)穩(wěn)定性指標對比見表4。

表3　改造前和改造后浮選指標對比%

表4　改造前和改造后浮選穩(wěn)定性指標對比

由表3和4可以看出,改造后浮選工藝的一系列技術(shù)指標得到改善:

(1)浮選工藝流程改造后,浮選入料灰分變化不大,浮選精煤灰分降低了0.81%,尾煤灰分提高了18.23%,浮選精煤產(chǎn)率增加了16.26%,可燃體回收率增加了18.29%,浮選精煤高灰率降低了38.29%,浮選尾煤低灰率降低了22.14%,浮選完善指標增加了12.12%;

(2)浮選流程工藝更簡單、更容易控制,浮選精灰尾煤的穩(wěn)定率和合格率得到大幅度提升;

(3)浮選精煤灰分的降低,解決了重介背灰現(xiàn)象,使重介指標考核范圍得以提升,從而提高了總洗精煤產(chǎn)率。

4　結(jié)論

(1)針對棋盤井洗煤廠煤泥分級浮選指標差以及生產(chǎn)不穩(wěn)定這一問題,進行了分級浮選工藝流程改造,將分級設(shè)備有擊打翻轉(zhuǎn)弧形篩改造為振動擊打翻轉(zhuǎn)弧形篩,浮選工藝由一粗一掃開路浮選改造為一粗一掃閉路浮選。

(2)改造后分級設(shè)備減少了篩下粒級組成中粗粒級的含量,優(yōu)化了浮選粒級組成,篩分效率由41.92%提高至66.79%。

(3)改造后浮選指標得到優(yōu)化,精煤產(chǎn)率增加了16.26%,尾煤灰分提高了18.23%,降低了尾煤可燃體損失,浮選精煤高灰率和尾煤低灰率大幅度降低,提高了生產(chǎn)指標的穩(wěn)定性。

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(責任編輯王雅琴)

Thetechnologicalreformofcoalslimewatergradingflotation inQipanjingCoalPreparationPlant

WenLei1,2,YuanZhiguo1,2,CaoYongdan2,CaoZhao2,ZhangJinshan2
(1.QipanjingCoalPreparationPlant,ShenhuaMengxiCoalandChemicalCo.,Ltd.,Ordos, InnerMongolia017000,China; 2.InstituteofMiningResearch,InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology, Baotou,InnerMongolia014010,China)

AbstractAimedattheproblemsofcoarseflotationanddeficientofflotationtimeincoal slimewaterflotationprocess,QipanjingCoalPreparationPlantreformedgradingequipmentof coalslimewaterandprocessedofflotationtechnologybycombiningtheirowntechnologicalcharacteristics.Accordingtothetechnologicalprocessreformation,gradingefficiencyandcleancoal productivityraised,lossofflotationcoaltailing,highashrateofcleancoalandlowashrateof coaltailreduced,andstabilityofproductionindexraised.

Keywordsflotationofcoalslime,coarseflotation,technologicalreform,efficiency

中圖分類號TD946

文獻標識碼A

作者簡介:溫磊(1983－),男,寧夏銀川人,研究生學(xué)歷,現(xiàn)任神華蒙煤化股份有限公司西棋盤井洗煤廠廠長,研究方向為煤炭洗選。