浮选车间的机械设备设施等工艺布置

徐晓武

(龙煤七台河矿业有限责任公司新兴选煤厂，黑龙江 七台河 154600)



浮选车间的机械设备设施等工艺布置

徐晓武

(龙煤七台河矿业有限责任公司新兴选煤厂，黑龙江 七台河 154600)

浮选车间的布置应解决原料准备、药剂业务、产品脱水等问题。阐述了浮选原料(矿浆)调浆设施，浮选药剂系统，浮选设备与矿浆准备器、矿浆预处理器的布置，浮选产品脱水设备的布置，压滤车间的布置等问题。

浮选车间；机械设备；工艺布置

1 浮选原料(矿浆)调浆设施

采用直接浮选时，矿浆来自浮选入料缓冲池或浓缩旋流器溢流。虽然已经在浓度和粒度方面做了准备，但进入每台浮选设备前仍需添加药剂进行预处理。浮选入料调浆设施采用矿浆准备器和矿浆预处理器等。它们具有体积小、生产能力大、节省电能、噪声小、减少设备、简化工艺、减少厂房空间等优点。它们的作用是将浮选药剂与矿浆均匀混合。

2 浮选药剂系统

浮选药剂一般采用油罐车定期运至选煤厂装入药剂库(罐)贮存。使用时经药剂泵扬送至浮选车间药剂桶(箱)中，再经给药管给入矿浆准备器和浮选机中。浮选药剂库(站)的贮存容量不小于15 d的药剂消耗量，用标准轨距车辆运输时，总容量应大于两辆油罐车的容量。车间里的药剂桶(箱)容量按0.5～1.0 d的药剂消耗量确定。按浮选生产经验，一般1 t干煤泥的捕集剂和起泡剂的混合用量为1.0～1.5 kg。药剂桶(箱)应布置在浮选车间顶层，药剂自流给入矿浆调浆装置中。车间内应设置监测药剂耗量的装置。

由于乳浊液的宏观性质呈水性，因此，它与水性的矿浆容易混匀。计算表明，乳化细度为5～ 20μm时，1mL药剂的总表面积可增加数千倍，这就增大了药剂与矿粒的碰撞概率。对药剂乳化能够改善浮选过程，提高精煤回收率和降低药剂消耗。

乳化站一般安装在浮选机操作平面的空地，距矿浆预处理器和浮选机均较近，便于输送乳浊液。

3 浮选设备与矿浆准备器、矿浆预处理器的布置

3.1 浮选机与调浆设备的布置

矿浆准备器、矿浆预处理器与浮选设备通常布置在同一层楼板上。为便于矿浆槽的管路布置和检修，二者都采用柱墩式支承，高度一般为1 000～1 500 mm。浮选机与矿浆准备器、矿浆预处理器的操作台一般为同一标高整体结构(水泥地板或钢板)。当矿浆准备器布置较高时，应单独设置楼梯工作台和保护栏。

浮选机操作台的宽度一般大于1 500 mm，操作台平面到浮选机精矿溢流口的距离为500～800 mm。精矿接料槽的宽度一般为300～ 500 mm，槽深不小于500 mm，槽底坡度≥0.07～ 0.11。槽底排矿口的位置应设在精矿排出量多的部位。

3.2 浮选柱(床)的布置

浮选柱可以用矿浆准备器或矿浆预处理器作为给料设备，其布置方式同浮选机入料。

浮选柱(床)比较高，一般要占用三个楼层高度，在浮选柱上方设操作台。FCMC型浮选柱(床)主要由柱体、微泡发生器和尾矿箱三部分组成。柱体又分为精选段、粗选段和扫选段。柱体的顶部设有精矿收集槽；柱体的外侧装有微泡发生器组；位于柱体上部2/3处设有给矿管、尾矿箱和液位调节装置。矿浆由柱体上部2/3处的给矿管给入浮选柱，尾矿从柱体底部的尾矿管排出。运行过程中，利用循环泵将矿浆从柱体的粗选段底部抽出，加压喷射，进入气泡发生器；将空气吸入并粉碎成气泡，同时由于压力突然降低而析出大量微泡，然后沿切线方向进入扫选段。上浮的矿浆进入精选段，产生的精矿通过周边溢流到精矿槽中。浮选柱(槽)上方周边设清水管喷嘴，用以喷淋精矿泡沫，形成二次富集。最终尾矿由槽体下半部的尾矿口排出。精矿池布置在浮选柱精矿收集槽正下方，经过泵或高压风给料罐给入脱水设备。

4 浮选产品脱水设备的布置

4.1 加压过滤机的布置

将特制的圆盘过滤机放入一个密闭的压力容器内，容器内的工作压力达到0.3～0.5 MPa，使过滤机在正压下进行煤泥脱水，滤扇内外压差达到0.2～0.45 MPa，是圆盘真空过滤机工作压差的5～10倍。压差的增加提高了过滤机的处理能力，降低了滤饼水分。处理原生煤泥时，单位面积处理能力达到0.4～0.6 t/(m2·H)，产品水分为16%～20%。处理浮选精煤时，单位面积处理能力达到0.4～0.8 t/(m2·h)，产品水分为16%～18%。加压过滤机间歇排料，滤饼呈松散状，可均匀地渗入到产品中。煤泥直接渗入产品，增加了选煤厂的经济效益，也可大大降低工人的劳动强度，改善生产环境，具有显著的经济、社会效益。

加压过滤机的安装要考虑主机和辅机。配套辅机有高压风机：风压1～1.5MPa，低压风机：风压0.5～0.7MPa，给料机：φ2000 mm圆盘给料机或宽度不小于1 200 mm的铸石槽刮板机；渣浆泵、自动控制用各种自动、手动阀门等。加压过滤机的加压仓外壳直径很大，排料装置很高，布置时一般将两者分层放置，加压仓一层高度可视其直径设置，上方留出l～1.5 m，供安装起吊用。加压过滤机的排料装置有两道闸门，分别由液压驱动，交替开阔，注意留有闸板抽出的空间。闸门的密封胶垫是检修较为频繁之处，应在该处架设检修平台。滤饼从排料装置排出后，进入小料斗，料斗下应设置圆盘给料机，将物料传入胶带输运机，或直接用1 200 mm的刮板运输。

4.2 精煤快速压滤机的布置

精煤快速压滤机的入料采用自流与风压给料，克服因精矿浓度低且含有大量泡沫导致泵压给料的困难。精矿池布置在浮选精矿收集槽正下方，精煤压滤机入料罐布置在精矿池正下方，精矿就可以直接从浮选机(柱)流入精矿池，再流入压滤机入料罐，避免先让精矿流入布置在一层的精矿池，然后再用泵打入压滤机入料罐，减少了空间占有体积和功耗。

4.3 圆盘真空过滤机的布置

当浮选精煤产品占总精煤比例不高、不影响整体水分时，可采用圆盘真空过滤机脱水。浮选精煤过滤脱水设备通常布置在浮选机下层楼板上，这是经常采用的精煤自流进入过滤机的布置方式。也可以将过滤机布置在浮选机上层楼板上，浮选精煤需用泵打入过滤机中脱水，这种方案增加了泵提升系统，但优点是真空系统可采用一段气水分离器的工艺布置。

在布置圆盘真空过滤机时应注意：首先，楼层高度根据圆盘真空过滤机的圆盘及同层辅助设备(如真空泵)要求的检修高度而定。圆盘真空过滤机通常架设高度为500 mm，如果精煤输送机是同层布置，其架设高度为1 000～1 500 mm。因此，楼层高度在7 000 mm以上。其次，圆盘真空过滤机操作台平面距矿浆箱口应为800 mm左右，台宽700 mm左右。操作台应设上、下楼梯和保护栏杆。过滤机精煤产品溜槽倾角尽量接近90°，溜槽不要跨主梁，防止堵塞。再次，配套压风机或水泵可布置在下层楼板上。真空泵、压风机机架的高度，应根据设备型号等具体情况确定。

4.4 沉降过滤式离心脱水机的布置

沉降过滤式离心脱水机是一种细粒煤泥的脱水设备。该设备要求制造技术水平高、材质好、安装精确。如果浮选入料中含泥量大，-45 ym含量超过35%时，可以将入料预脱泥，一方面为浮选创造好的条件，另一方面为沉降过滤式离心脱水机高效工作奠定基础。

沉降过滤式离心脱水机占地面积小，布置比较方便，应注意设置定压缓冲漏斗(箱)或矿浆分配器。

4.5 各种水池的布置

各种水池的容量可按入料的3～ 5 min流量计算，或按泵正常扬量的2～3 min量来计算。水池通常采用钢筋混凝土结构。水池的溢流管直接通入排水沟进入事故捞坑或集水池进一步处理。

5 压滤车间的布置

选煤厂的浮选尾煤，由于含黏土物质多、粒度细、黏度大等原因，很难脱水回收。比较有效、可靠的方法是采用压滤机处理。生产实践证明，压滤机的滤饼水分可达20%～25%，滤饼可单独运输。滤液为清水，比较容易实现洗水闭路循环，避免对环境的污染。

[1] 刘焕胜,刘瑞芹. 浮选药剂连续乳化法的研究与试验[M]. 煤炭加工与综合利用，2003.

[2] 李延锋，欧泽深.浮选工艺的优化配置[M].煤炭工程，2002.

Processing layout such as mechanical equipment facilities of flotation workshop

XU Xiao-wu

(Xinxing Coal Preparation Plant, Longmey Qitaihe Mining Co., Ltd., Qitaihe 154600, China)

The layout of flotation workshop should solve the problem of raw material preparation, pharmacy business and product dehydration. The layout of size mixing equipment, flotation reagents system, flotation equipment and pulp preprocessor, pulp preprocessor, dewatering equipment for flotation products, and filter pressing workshop are discussed in this paper.

Flotation workshop; Mechanical equipment; Processing layout

2016-09-23

徐晓武(1971-)，男，工程师。

TD

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