棋盘井洗煤厂煤泥水分级浮选工艺改造

温磊　袁治国　曹永丹　曹钊　张金山(1.神华蒙西煤化股份有限公司棋盘井洗煤厂,内蒙古自治区鄂尔多斯市,017000; .内蒙古科技大学矿业研究院,内蒙古自治区包头市,014010)



棋盘井洗煤厂煤泥水分级浮选工艺改造

温磊1,2袁治国1,2曹永丹2曹钊2张金山2
(1.神华蒙西煤化股份有限公司棋盘井洗煤厂,内蒙古自治区鄂尔多斯市,017000; 2.内蒙古科技大学矿业研究院,内蒙古自治区包头市,014010)

摘 要针对煤泥水处理过程中浮选跑粗和浮选时间不足的问题,神华蒙西棋盘井洗煤厂结合自身的工艺特点进行了煤泥水分级设备和浮选工艺流程改造。通过工艺流程改造提高了分级效率和精煤产率,降低了浮选尾煤损失、精煤高灰率和尾煤低灰率,提升了生产指标的稳定性。

关键词煤泥浮选 跑粗 技术改造 效率

神华蒙西棋盘井洗煤厂位于鄂尔多斯市棋盘井镇,是处理能力为500万t/a的特大型焦煤洗煤厂,主要生产工艺流程为无压三产品重介质旋流器——煤泥重介旋流器——煤泥浮选,煤泥水系统的工艺流程为中矸稀介经过脱介后进入一段浓缩,精煤稀介脱介后经过击打筛截粗,筛上物经过离心机脱水作为精煤产品,筛下水则进入浮选系统。

洗煤厂目前存在的问题一是煤泥水截粗筛筛孔尺寸大,浮选入料中粗粒级含量较高,浮选尾煤跑粗现象严重;二是浮选流程采用一粗一扫开路浮选,浮选时间较短,浮选指标差且不稳定。已有研究表明浮选粒度的组成对浮选效果存在较大影响,有研究人员指出在同一浮选设备下,矿物浮选存在最大可浮粒度,入料中超过这一粒度的矿物颗粒不能被气泡捕捉上浮,从而损失至浮选尾矿中,即造成了浮选“跑粗”。常见浮选“跑粗”控制措施有:优化分级设备,如范各庄洗煤厂和介休洗煤厂;控制煤泥水液面,如新汶矿业集团良庄煤矿和潞安石圪节煤矿选煤厂;粗煤泥进行单独回收,如老虎台洗煤厂和太西洗煤厂。

针对浮选跑粗现象和浮选时间不足这一问题,棋盘井洗煤厂结合自身的工艺特点进行了分级设备和浮选工艺流程改造,改造后的煤泥水分级效果和浮选指标都得到提高。

1　煤泥分级浮选原工艺流程及存在的问题

1.1煤泥分级浮选原工艺流程

改造前,棋盘井洗煤厂煤泥分级设备为击打翻转弧形筛,筛孔为0.5mm,原浮选工艺共有6台浮选机,每2台组成一条生产线,全厂共3条浮选生产线,浮选流程为一粗一扫,粗选和扫选精煤混合成为最终浮选精煤,扫选尾煤为最终浮选尾煤进入一段斜管浓缩池,改造前煤泥分级浮选工艺流程如图1所示。

图1　棋盘井洗煤厂煤泥分级浮选原工艺

1.2原工艺流程存在的问题

原工艺流程存在的问题一是由于击打翻转弧形筛筛孔较粗,使得浮选入料粒度较粗,浮选尾煤损失严重,若在不改变分级设备的前提下更换细孔筛网,又会使生产中筛上窜水量大,筛分效率降低;二是浮选流程为一粗一扫开路浮选,浮选中矿没有循环,使得煤泥浮选时间不足,尾煤损失较大,若增大扫选的刮跑量,浮选精煤灰分又会偏高,造成分选效果较差。

改造前浮选机的入料浓度为109g/L,一段入料灰分为20.96%,浮选精煤灰分为11.52%,尾煤灰分为35.86%,浮选精煤高灰率为43.93%,浮选尾煤低灰率为24.7%,浮选精煤产率为61.22%,可燃体回收率为68.53%,非可燃体混杂率为33.65%,浮选完善指标为34.88%。由此可见,原工艺流程的浮选精煤可燃体回收率较低,浮选完善指标较差,且生产中精煤的高灰率和尾煤的低灰率都较高,这表明原工艺流程浮选效果较差且指标不稳定。

2　棋盘井洗煤厂煤泥分级浮选工艺流程改造方案

(1)将原分级设备由击打翻转弧形筛替换为振动击打翻转弧形筛,2种筛分设备结构如图2所示。

图2　改造前后煤泥分级设备的结构示意图

由图2(b)可以看出,振动击打翻转弧形筛安装有振动电机,振动频率为12Hz,与图2(a)相比,振动击打翻转弧形筛的筛分效率更高,筛上窜水量小,在保证筛分效率的同时,还可以将筛网的筛孔孔径调得更小,继而减少筛下物中粗粒级的含量,改造后的振动击打翻转弧形筛筛板的筛孔孔径由原工艺的0.5mm降至0.35mm。

(2)将一粗一扫开路浮选改造为一粗一扫闭路浮选工艺,扫选精矿返回至粗选给矿,延长了中矿的浮选时间,改造后的工艺流程如图3所示。

与图1相比,图3中将原分级设备由击打翻转弧形筛改为振动击打翻转弧形筛,后者在筛框上安装了振动电机,提高了分级效率,从而减少浮选矿浆中过大颗粒的含量,改善了浮选入料粒级组成;浮选流程与原工艺相比,将一粗一扫开路浮选改造为一粗一扫闭路浮选,增加了中矿的浮选时间,优化了浮选效果。

图3　棋盘井洗煤厂煤泥分级浮选改造后工艺流程

3　工艺改造后煤泥分级浮选的效果评价

3.1分级指标对比

改造前分级设备击打翻转弧形筛和改造后筛分设备振动击打翻转弧形筛的筛下粒级组成见表1。

由表1可以看出,分级设备改造后,筛下粒级组成中粗粒级含量有所降低,改造后筛下物料中没有＋0.5mm的粒级,＋0.25mm粒级由5.07%降低至1.5%,优化了煤泥浮选的粒级组成。

改造前和改造后分级设备的筛分效率见表2。

表1　改造前和改造后分级设备的筛下粒级组成

表2　改造前和改造后分级设备的筛分效率　%

由表2可以看出,改造后分级设备的筛分效率由改选前的41.92%提高至66.79%。

3.2浮选指标对比

改造前和改造后浮选指标对比见表3,改造前和改造后浮选生产稳定性指标对比见表4。

表3　改造前和改造后浮选指标对比%

表4　改造前和改造后浮选稳定性指标对比

由表3和4可以看出,改造后浮选工艺的一系列技术指标得到改善:

(1)浮选工艺流程改造后,浮选入料灰分变化不大,浮选精煤灰分降低了0.81%,尾煤灰分提高了18.23%,浮选精煤产率增加了16.26%,可燃体回收率增加了18.29%,浮选精煤高灰率降低了38.29%,浮选尾煤低灰率降低了22.14%,浮选完善指标增加了12.12%;

(2)浮选流程工艺更简单、更容易控制,浮选精灰尾煤的稳定率和合格率得到大幅度提升;

(3)浮选精煤灰分的降低,解决了重介背灰现象,使重介指标考核范围得以提升,从而提高了总洗精煤产率。

4　结论

(1)针对棋盘井洗煤厂煤泥分级浮选指标差以及生产不稳定这一问题,进行了分级浮选工艺流程改造,将分级设备有击打翻转弧形筛改造为振动击打翻转弧形筛,浮选工艺由一粗一扫开路浮选改造为一粗一扫闭路浮选。

(2)改造后分级设备减少了筛下粒级组成中粗粒级的含量,优化了浮选粒级组成,筛分效率由41.92%提高至66.79%。

(3)改造后浮选指标得到优化,精煤产率增加了16.26%,尾煤灰分提高了18.23%,降低了尾煤可燃体损失,浮选精煤高灰率和尾煤低灰率大幅度降低,提高了生产指标的稳定性。

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(责任编辑王雅琴)

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

中图分类号TD946

文献标识码A

作者简介:温磊(1983－),男,宁夏银川人,研究生学历,现任神华蒙煤化股份有限公司西棋盘井洗煤厂厂长,研究方向为煤炭洗选。