南桐选煤厂洗末煤处理工艺改造实践

刘建朝

(重庆南桐矿业有限责任公司 南桐选煤厂，重庆 400803)

南桐选煤厂洗末煤处理工艺改造实践

刘建朝

(重庆南桐矿业有限责任公司 南桐选煤厂，重庆 400803)

为有效降低南桐选煤厂洗末煤的硫含量，在对其特性分析的基础上，对洗末煤处理工艺进行技术改造。洗末煤脱硫工艺投入应用后，电煤灰分降低6～8个百分点，硫含量下降0.3～0.6个百分点，每年可节省98万元的降硫成本；此外，平均每月生产硫精砂250 t，其品位在25%～30%之间，平均每年可使进入空气的SO2量减少1 500 t，社会效益和经济效益显著。

洗末煤；脱硫工艺；硫含量

南桐矿业公司选煤厂隶属于重庆南桐矿业有限责任公司，由干坝子选煤厂与原南桐选煤厂重组而成。选煤厂重组后南桐选煤厂更名为南桐矿业公司选煤厂一厂区(以下简称“南桐选煤厂”)，其设计能力为1.20 Mt/a，设计工艺为原煤有压重介质旋流器主再选、粗煤泥多功能煤泥重介质旋流器分选、细煤泥浮选的联合工艺。入选原煤来自南桐煤矿，为25#主焦煤；原煤硫含量在3.50%～4.30%之间，其中硫铁矿量占全硫量的70%左右，属于典型的海陆交替沉积高硫煤。主导产品为焦精煤，主要销往重庆钢铁(集团)有限责任公司，用于冶炼钢铁；副产品包括低热值电煤、尾煤、矸石，低热值电煤主要作为南桐电厂的发电燃料，尾煤供给周边砖厂使用，对于矸石目前正在寻找合理的利用途径。

经多次工艺改造后，南桐选煤厂工艺系统比较完善，能够满足生产要求。但随着综采比例的增大，入选原煤灰分和硫含量均有所上升，低热值电煤的硫含量升高，且经常超出南桐电厂要求的硫含量上限值4.50%，这给南桐电厂的烟气合格排放带来很大困难。从电厂环境保护和社会效益考虑，应该从源头降低硫造成的污染，减少低热值电煤的硫含量。为此，针对低热值电煤的重要组成部分——洗末煤的处理工艺进行技术改造。

1 生产现状

南桐选煤厂原煤泥水处理原则流程为：精煤脱介筛筛下稀介和分流部分的煤泥水进入多功能旋流器，旋流器溢流采用精煤磁选机处理，底流采用中煤磁选机处理；精煤磁选机尾矿进入浓缩旋流器，旋流器底流通过精煤泥筛回收，溢流和精煤泥筛筛下水均进入φ30 m的浓缩机，浓缩机底流去浮选系统；中煤和矸石筛下稀介分别进入中煤磁选机和矸石磁选机，中煤、矸石磁选机尾矿分别由旋流器浓缩，旋流器溢流进入浮选系统，底流通过中煤、矸石煤泥筛回收，其筛上物即为洗末煤。由此可见，洗末煤主要由三部分组成，即多功能旋流器底流、中煤和矸石磁选机尾矿经旋流器浓缩后的底流(以下简称“中煤浓缩底流”和“矸石浓缩底流”)[1-2]。

该选煤厂的原洗末煤回收工艺为：中煤和矸石稀介质经磁选机处理后，磁选尾矿分别进入φ300 mm的分级旋流器，两个旋流器的底流均采用筛孔0.5 mm的双层洗末煤煤泥筛脱水回收，其筛下水进入φ300 mm的循环旋流器，循环旋流器的溢流采用φ24 m的尾煤浓缩机浓缩，浓缩煤泥经压滤系统处理后成为尾煤，循环旋流器的底流再采用洗末煤筛脱水处理。南桐选煤厂原洗末煤回收工艺流程如图1所示。

图1 原洗末煤回收工艺流程

2 洗末煤特性

2.1 洗末煤的粒度与密度特性

通过日常测试得知，改造前洗末煤的硫含量较高，一般在6%～9%之间。为了更清楚的了解改造前的洗末煤特性，根据相关标准要求，对其粒度组成和密度组成进行检测，检测结果如表1、表2所示。

表1 洗末煤粒度组成

表2 洗末煤密度组成

由表1、表2可知：洗末煤中的高硫物主要集中在0.045～0.25 mm粒级，>2.80 g/cm3密度级硫含量高达38.94%，2.60～2.80 g/cm3密度级硫含量为19.02%，这说明洗末煤中的硫大部分为细粒级黄铁矿硫，可通过重选脱除。

2.2 各组分特性

为了了解多功能旋流器底流、中煤浓缩底流、矸石浓缩底流对洗末煤中硫含量的“贡献”程度，对其粒度组成和密度组成分别进行检测。

2.2.1 多功能旋流器底流特性

多功能旋流器底流的粒度组成和密度组成检测结果如表3、表4所示。由表3、表4可知：多功能旋流器底流粒度较细，细粒级硫含量较高，这是洗末煤中细粒级高硫物的主要来源之一。>2.80 g/cm3密度级产率为19.73%，硫含量高达33.94%，如果分选密度控制在2.80 g/cm3左右，可以分选出品位高达30%的黄铁矿。

表3 多功能旋流器底流粒度组成

表4 多功能旋流器底流密度组成

2.2.2 矸石浓缩底流特性

矸石浓缩底流的粒度组成和密度组成检测结果如表5、表6所示。由表5、表6可知：该底流的粒度较粗，硫分布均匀；>2.80 g/cm3密度级产率高达29.58%，硫含量高达32.52%，这说明其中含有大量硫铁矿，需要进行脱硫处理。

表5 矸石浓缩底流粒度组成

2.2.3 中煤筛下稀介粒度组成

由于中煤分级旋流器的入料中含有多功能重介质旋流器的底流，故仅需对中煤筛下稀介的粒度组成进行分析，结果如表7所示。由表7可知：稀介中的硫含量仅为4.29%，且粗粒级的硫含量较低，满足电厂使用要求。故无需对该物料进行脱硫，其经浓缩后可直接进入洗末煤筛处理。

表7 中煤筛下稀介粒度组成

3 工艺改造方案

通过上述分析可知，洗末煤中的硫主要来源于矸石稀介和多功能旋流器底流。一般情况下，多功能旋流器底流由粗粒级、低灰物料和细粒级、高灰、高硫物料组成，即煤泥粒度越粗密度越低，粒度越细密度越高。如果采用普通的水介质旋流器、螺旋分选机或TBS干扰床分选机对这部分物料进行分选，效果不会很理想。这是因为这些重选设备更适用于低密度、细粒级物料的分选和高密度、粗粒级物料的分离，对于粗粒级物料即使密度较低也易使其成为尾煤，对于细粒级物料即使密度较高也易使其进入溢流。而摇床正好相反，适用于粗粒级、低密度物料的分选和细粒级、高密度物料的分离；此外，摇床属于弱紊态流膜选矿设备，对细粒级物料分选精度较高，故以摇床作为矸石稀介和多功能旋流器底流的脱硫设备。

根据理论分析和现场实际情况，对南桐选煤厂的洗末煤处理工艺进行脱硫改造(图2)。

图2 洗末煤脱硫工艺原则流程

多功能旋流器底流和矸石稀介混合后由磁选机处理，磁选尾矿进入φ300 mm的矸石分级旋流器，旋流器溢流进入浮选系统处理，底流采用摇床分选；摇床尾煤进入洗末煤筛下循环泵池，再采用循环旋流器浓缩，旋流器底流由洗末煤筛回收，溢流经φ24 mm的浓缩机处理后成为尾煤；中煤稀介经磁选机处理后，磁选尾矿进入φ300 mm的中煤分级浓缩旋流器，旋流器溢流进入浮选系统处理，底流直接通过洗末煤筛回收；摇床精矿进入硫精砂仓。

4 脱硫效果与效益分析

4.1 脱硫效果

在对洗末煤处理工艺进行脱硫改造后，对摇床的横纵坡度、喷水量、摇动频率、精尾矿分料点进行调节，以确定设备的最佳工作状态。在摇床分选效果较理想时，对其入料和产品采样，并检测其粒度组成和密度组成，结果如表8、表9所示。

表8 摇床入料与产品的粒度组成

表9 摇床入料与产品的密度组成

由表8、表9可知：摇床的分选效果良好，精矿中硫品位高达32%，尾矿中硫含量能够控制在5%以内，入料的硫含量降低5～6个百分点，灰分下降7～8个百分点。

4.2 效益分析

2014年5月洗末煤脱硫工艺投入应用，工艺改造后洗末煤和中煤均作为低热值电煤外销。2014年工艺改造前后的低热值电煤硫含量与灰分对比结果如表10所示。

由表10可知:改造后，电煤的硫含量降低0.3～0.6个百分点，灰分下降6～8个百分点；燃料中的硫含量减少后，平均每年能为电厂节省98万元的降硫成本，经济效益较显著。此外，平均每月生产的硫精砂量在250 t左右，其品位在25%～30%之间，将其销往附近化工厂制备硫酸，不但可以带来一定的经济收入，而且平均每年可减少进入空气的SO2量1 500 t。

表10 2014年工艺改造前后的低热值电煤指标

5 结语

南桐选煤厂洗末煤脱硫工艺投入应用后，低热值电煤的灰分和硫含量均下降，在提高燃料发热量的同时满足了电厂的环保要求，平均每年可为电厂节省近百万元的降硫成本；此外，选煤厂生产的硫精砂销往附近化工厂后，也能够带来一定的经济收入，且平均每年向大气少排放1 500 t的SO2，经济效益、社会效益均较明显。

[1] 王世光.南桐选煤厂全重介选煤工艺[J]. 选煤技术，2001(6)：9-11.

[2] 何青松.煤泥重介质旋流器在高硫难选煤分选工艺中的应用[J].煤炭加工与综合利用, 2009(11).

Nantong coal preparation plant dust coal washing desulfurization transformation practice

LIU Jian-chao

(Chongqing Nantong Mining Limited liability company in Nantong Coal Preparation Plant, Chongqing 400803, China)

For effective removal of washing powder coal sulfur content in based on the characteristic analysis of and desulfurization process of Nantong Coal Preparation plant transformation. Based on the table of desulfurization process have been put into application, coal ash decreased 6 to 8 percent, sulfur content decreased by 0.3 to 0.6 percentage points, the annual reduction 0.98 million yuan of fuel sulfur reducing cost; in addition, average monthly production of sulfur concentrate 250 t, the grade between 25% ～ 30%, average annual can make into the air amount of SO2reduction of 1 500 t, significant social benefits.

washing powder coal; desulfurization process ; sulfur content

1001-3571(2016)01-0041-04

TD94；X773

B

2015-11-30

10.16447/j.cnki.cpt.2016.01.010

刘建朝(1983—)，男，河北省石家庄市人，工程师，硕士，从事选煤技术管理工作。

E-mail：liujianchao0327@126.com Tel: 13512379774