太原选煤厂尾煤系统改造可行性研究探讨

苏艳芳

(西山煤电股份公司 太原选煤厂，山西　太原　030023)

·试验研究·

太原选煤厂尾煤系统改造可行性研究探讨

苏艳芳

(西山煤电股份公司 太原选煤厂，山西太原030023)

摘要针对太原选煤厂生产现状及尾煤系统存在的问题，提出尾煤系统改造方案，通过比较分析，选择了有利于尾煤系统回收的最佳方案：增加2台沉降过滤式离心机，可实现尾煤全部回收并能达到投资回收和经济效益的最大化，符合环境保护的各项要求，使太原选煤厂实现清洁生产。

关键词尾煤；改造；沉降过滤式离心机；环保；工艺；可行性

1项目背景

1.1　现　状

西山煤电股份公司太原选煤厂核定生产能力为450万t/年，生产工艺为原煤脱泥+重介三产品旋流器+粗煤泥干扰床分选+浮选联合工艺流程。

太原选煤厂尾矿主要由浮选尾矿和粗煤泥干扰床分选机尾矿两部分组成。现有尾矿是通过深锥浓缩机浓缩后，底流经高频筛脱水回收；溢流经d45 m浓缩池浓缩后通过快开压滤机脱水回收。脱水后的煤泥水分约为24%.

现有尾矿系统工艺流程示意图见图1.

图1　尾矿系统工艺流程示意图

1.2　存在问题

1) 煤泥水分高，销售困难。

2009年至2014年4月，太原选煤厂尾矿进行煤泥干燥加工后销售，但燃煤热风炉加热煤泥干燥工艺不符合环保要求，于2014年4月停产，导致煤泥无法干燥。而不经干燥的煤泥，水分约为24%，高水分煤泥销售困难，严重制约了生产。

2) 煤泥不能继续公路销售。

该厂煤泥输送系统是按照公路销售方式设计的独立系统，与其他运输环节不相连。由于环保要求停止公路运输。因此，必须对煤泥输送系统进行改进，与副产品上仓系统相连接，使煤泥能掺入中煤或单独入装煤仓进行铁路销售。

2项目实施可行性

1)在尾矿处理系统中引进先进高效的沉降过滤式离心机回收粗煤泥，降低尾煤水分指标，减少需要干燥的煤泥量。

a) 沉降过滤式离心机适于粗煤泥脱水主体采用新型结构，可靠性高，维修量小，脱水效果好，可将粗粒煤泥水分降至14%左右，满足销售要求。

该设备符合太原选煤厂尾矿的应用要求，建议引进该设备，使尾矿粗粒煤泥一次脱水后即可销售。

b) 太选尾矿煤泥总处理量约为34 t/h，若采用沉降过滤式离心机处理，可有效回收粗粒煤泥14.07 t/h，占尾煤泥总量的41.38%(按厂家提供的理论计算方法计算)，脱水后粗粒煤泥产品水分可控制在14%左右，可直接掺入中煤产品中销售或单独销售。剩余的细粒煤泥量约19.93 t/h，占总煤泥量的58.62%，通过快开压滤机回收再经干燥后销售。

使用沉降过滤式离心机处理煤泥后，高水分湿煤泥总量显著减少，降低了需要干燥的煤泥量，也即降低了煤泥脱水总运行成本。

2) 对煤泥输送系统进行改造，与副产品上仓输送系统进行衔接，使离心机脱水粗煤泥和干燥细煤泥均可掺入中煤或单独运输至装煤仓，进行铁路销售，解决煤泥公路停运后的出路问题。

通过对尾矿工艺系统的优化改进，使约41%的粗煤泥可直接销售，减少了需要干燥的煤泥量，降低了煤泥脱水总成本；同时使煤泥改进为铁路销售，解决了煤泥出路困窘制约生产的问题，并提高了煤泥销售的灵活性及销售收入。

3煤质分析

太原选煤厂浮选尾矿的小筛分试验结果见表1.由表1可以看出,太选尾矿中+0.045 mm粒度级占总尾矿量的54.31%，<0.045 mm粒度级占总尾矿量的45.69%. 基本符合沉降过滤式离心机可以处理<0.045 mm粒度级占40%以下的物料的使用要求，建议在尾矿处理系统中引用该设备进行煤泥脱水。太原选煤厂尾矿小筛分试验结果见表1.

表1　太原选煤厂尾矿小筛分试验结果表

4方案确定

4.1　产品方案

太原选煤厂现有尾煤泥产品结构为单一品种。改造后，尾煤泥分为沉降过滤式离心机的粗粒煤泥和板框+干燥脱水的细粒煤泥两种。可以混合销售，也可以按比例掺入中煤产品中销售。

4.2　流程确定

改造后尾矿系统工艺流程示意图见图2.

图2　改造后尾矿系统工艺流程示意图

4.3　方案比较

沉降过滤式离心机脱水及煤泥输送系统改造方案的比较。

4.3.1方案一

1) 对尾矿工艺系统进行改进，使两种尾矿分别回收处理。即CSS尾矿直接在主洗车间通过高频筛脱水回收，进入副产品输送系统中；浮选尾矿在板框车间经沉降过滤式离心机和快开压滤机+干燥两级脱水回收后也进入副产品输送系统中进行铁路销售。

2) 增加2台沉降过滤式离心机及其附属设施，安装在原板框车间东南角，新建独立平台安装离心机。脱水后的粗煤泥直接进入原1025皮带输送机，转载至副产品运输系统进行铁路销售，离心液进入+0.00 m集水池，用原1018渣浆泵输送至d35 m浓缩池；浓缩机底流经快开压滤机+干燥后，也进入副产品运输系统进行铁路销售。

3) 对尾煤产品运输系统进行改造，新建5条运输走廊，使经沉降过滤式离心机脱水后的粗煤泥和干燥煤泥都能通过转载进入副产品运输系统中，单独或掺入混煤中上仓储存进行铁路销售。

4.3.1.1优点

1) 利用板框车间东南角原有空间，安装离心机及附属设施，只需在原厂房内建造独立支撑框架，采暖、供水等都可利用原有设施，工程量少，投资小。

2) 离心机脱水产品可以直接落在原有1025皮带输送机上，离心液进入+0.00 m集水池，利用原1018渣浆泵输送至D35 m浓缩池，不用新增配套设备，工艺简单。

3) 尾煤产品转载运输可以与生产同步进行，统筹安排副产品和煤泥的走向。

4.3.1.2缺点

1) 在原有板框车间进行改造，土建施工对生产有一定的影响。

2) 离心液需通过渣浆泵泵回d35 m浓缩池，且管路较长。

3) 4#煤泥转载走廊安装位置处空间狭小，施工难度大。

4.3.2方案二

1) 对尾矿处理工艺进行改进，两种尾矿分别回收处理。即CSS尾矿直接在主洗车间通过离心机脱水回收，进入副产品输送系统中；浮选尾矿通过沉降过滤式离心机和快开压滤机+干燥两级脱水回收，再进入副产品输送系统中进行铁路销售。

2) 在现板框车间西侧新建6 500×18 000×13 000厂房安装2台沉降过滤式离心机及附属设施用于尾矿脱水，新增1条转载皮带将离心机脱水产品转载到1025皮带输送机上，进入煤泥输送系统。

3) 对尾煤产品运输系统进行改造，利用煤泥走廊东侧的精煤棚存放煤泥，并通过新增输送设备将精煤棚的煤泥转载到主洗楼中副产品输送系统中上仓装火车外运。

4.3.2.1优点

1) 新建厂房施工场地与原生产系统分离，施工独立不影响生产。

2) 离心液可以自流进入附近的d35 m浓缩池，管路距离短，易于布置。

4.3.2.2缺点

1) 新建厂房工程量大，投资费用高，还需配套水、电、暖等设施。

2) 系统配置除离心机及配套设施外，还需增加1条皮带输送机。

3) 输送系统和副产品系统衔接时，需在主洗厂房内新增输送设备及通道。主厂房设施多，空间小，改造难度大。且煤泥输送需在主洗系统停车时进行，生产不同步。

4.3.3方案比较

对方案一和方案二进行比较，可以看出：

1) 离心机安装方案一比方案二工艺简单。在现有厂房内改造可有效利用原有设施，无需新增配套设备及设施。

2) 煤泥输送系统改造，方案二虽可利用原精煤棚储煤，但在主洗车间内的转载运输改造难度大。

3) 方案一煤泥脱水生产和运输可以和主洗生产同步进行，灵活性高。

综上所述，方案一优于方案二，因此，选择方案一。

5效益分析

5.1　经济效益

太原选煤厂沉降过滤式离心机脱水及煤泥输送系统改造投资约839.42万元，年可增加经济效益约541.40万元，投资回收期约1.6年。

具体效益分析：沉降过滤式离心机脱水及煤泥输送系统改造年利润预计表见表2.

表2　离心机脱水及煤泥输送系统改造年利润预计表

说明：新增设备运行总功率297 kW，新增设备总价格为257.65万元

投资回收分析：离心机脱水及煤泥输送系统改造投资回收表见表3.

表3　离心机脱水及煤泥输送系统改造投资回收表

说明：投资回收期计算：839.42÷541.40≈1.6年

5.2　社会效益

尾煤改造项目实施之后，可实现煤泥不落地；煤泥火车销售；不再产生污染，改善所在地区的环境质量，免去因环境污染产生的环保罚款及系列纠纷。

6结束语

沉降过滤式离心机脱水及煤泥输送系统改造，根据成本和收益计算，可在短期内收回投资，经济效益显著。

通过对尾煤工艺系统的改造，能够解决选煤厂尾煤系统存在的销售瓶颈问题，达到的保护环境的目的，实现安全环保生产。

Feasibility Study on Improvement Tailing System in Taiyuan Coal Preparation Plant

SU Yanfang

AbstractIn view of the production situation and existing problems of tailing system in Taiyuan coal preparation plant,puts forward the improving plan of tailing system, through comparative analysis, chooses the best plan for tailing recovery system that increase 2 sedimentation filtration centrifuge to realize the tail coal recovery and maximize the investment recovery and economic benefits, in accordance with the requirements of environmental protection, and cleaner production in Taiyuan coal preparation plant.

Key wordsTailing;Improvement; Sedimentation filtration centrifuge; Environmental protection; Process; Feasibilitys

中图分类号：TD926

文献标识码：B

文章编号：1672-0652(2015)08-0011-04

作者简介：苏艳芳(1968—)，女，山西襄汾人，1991年毕业于山东矿业学院,工程师，主要从事选煤技术管理工作(E-mail)luxiqiansx@126.com

收稿日期：2015-07-10