潘集选煤厂入洗不同矿别原煤煤泥水系统的差异化管理策略

孙宗成 周宏强 朱再胜

摘 要：中央型潘集选煤厂拥有国际最先进、适应性强的选煤工艺系统，在入洗不同矿别原煤时，煤泥水系统表现不一。由此，本文从生产实际情况出发，阐述了入洗不同矿别原煤时的煤泥水系统差异化管理策略，以期为相关学者的研究提供参考。

关键词：潘集选煤厂;煤泥水系统;差异化管理

中图分类号：TD94文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）28-0079-03

Abstract： The central Panji coal preparation plant has the most advanced and adaptable coal preparation technology system in the world. The performance of the slurry system is different when the raw coal of different mine types is washed. Based on the actual production situation， this paper expounded the differential management strategy of slime water system when raw coal of different types was washed， in order to provide reference for relevant scholars.

Keywords： Panji coal preparation plant; slurry system;differentiated management

1 潘集选煤厂简介

淮南矿业集团为持续做强做精能源主业，调整优化产品结构，提高产业经济效益，推进向高质量发展阶段转型，投资建设潘集选煤厂，于2012年委托煤炭工业合肥设计研究院进行设计，2018年3月建成投产。厂设计入选原煤包括谢桥、潘北、朱集、顾北、张北、潘二等矿原煤，年入洗原煤能力为1 200万t。

1.1 洗选流程简介

洗选加工工艺流程为：Φ1 500大直径无压三产品重介旋流器+煤泥重介+浮选的联合工艺流程。50～0.5mm采用无压三产品重介旋流器分选，粗煤泥采用煤泥重介分选，细煤泥脱泥浮选，浮选精煤采用加压过滤脱水。洗水采用三段沉降、浓缩的方式处理，一段浓缩机底流采用沉降过滤式筛网离心机（简称“卧脱”）回收，溢流进入二段浓缩机，二段浓缩机底流采用压滤机回收，溢流进入循环水池作为循环水重复使用，部分循环水进入净化浓缩机二次净化，净化浓缩机溢流进入澄清水池作为生产补水，实现洗水闭路循环。本流程在淮南矿业集团各炼焦煤选煤厂已得到较好运用，适应性强，技术成熟，工艺先进。

本工艺流程设计以潘一炼焦煤选煤厂原煤筛分浮沉资料（2010年10月）作为设计基础资料，重介选煤系统次生煤泥产率按占入选煤量的5%选取。潘一矿原煤筛分试验结果和浮沉试验结果见表1和表2。

1.2 洗选主要设备参数

洗选主要设备参数见表3。

2 不同矿别原煤的性质

在实际生产过程中，潘集选煤厂入洗原煤来自谢桥矿、潘二矿、顾北矿、潘三矿、张北矿和潘二矿等，与设计之初有所差别。现将不同矿别原煤性质及对煤泥水系统的影响简述如下。

2.1 谢桥矿原煤

原煤灰分较高（44%左右），-1.4密度级含量较低（26%左右），灰分适中（8%左右），1.4～1.8密度级含量适中，占16%左右，+1.8密度级含量高达33%左右。原生煤泥含量在24%左右，灰分37%左右。单入洗谢桥矿原煤时，一段浓缩机入料煤泥灰分41.86%，-0.075mm粒级煤泥含量高达89.31%，证明矸石极易泥化[1]。煤泥不易沉淀，多处于悬浮状态，对浮选操作、压滤周期及循环水水质影响明显。钙片、明矾、碱铝等药剂吨原煤消耗量高。

2.2 潘二矿原煤

原煤灰分较低（7.5%左右），原煤中-1.4密度级和+1.8密度级含量较高，分别为31%左右和24%左右。原生煤泥含量较高[2]（33%左右），但煤泥灰分偏低（32%左右），煤泥易沉淀，浮选和压滤量大。絮凝剂吨原煤消耗相对较多，药剂正常添加循环水水质易保持。

2.3 顾北矿原煤

原煤总灰分较高（40%～50%），-1.4密度级含量较低（23%左右），灰分适中（8%左右），1.4～1.8密度级含量适中，占16%左右，+1.8密度级含量较少（25%左右）。原生煤泥含量在25%左右，灰分適中（41%左右），煤泥易沉淀，浮选操作、压滤压料适宜，循环水水质易控制。

2.4 潘三矿原煤

总灰分不高（32%左右），-1.4密度级含量较高（47%左右），灰分高，达到9%～9.5%，原生煤泥含量大，一段浓缩机入料煤泥水中-0.045mm粒度级的含量高达70%左右[3]。

2.5 张北矿A组原煤

总灰分较低（约28%），-1.4密度级含量较高（47%左右），灰分低（5%左右），1.4～1.8密度级含量少，仅占6%左右，+1.8密度级含量约为22%，原生煤泥含量约26%，灰分较低（20%左右）。

2.6 潘二矿A组原煤

总灰分较低（30%左右），-1.4密度级含量较高（33%左右），灰分低（6%左右），1.4～1.8密度级含量少，约占10%，原生煤泥含量38%左右，灰分较低（22%左右）。

3 煤泥水系统的差异化管理

对于一个集中型选煤厂，入洗入料存在差异，势必需要针对不同原煤采取不同的洗选方案，因此，笔者提出洗煤差异化管理。洗煤差异化管理是充分利用原煤差异带来的互补增值效应，根据原煤的性质差异特征实施“适应系统”的洗选工作，在工作实践中进行“原煤性质-生产系统-产品性质”匹配调整，对不同原煤进行差异化的配置，从而实现设备资源优化利用，建立高效的生产组织。针对差异化原煤生产出合格的产品，针对差异化产品，实行生产系统差异化管理，继而使企业获得最大经济效益。

3.1 谢桥矿原煤

由于谢桥矿原煤中矸石易泥化，对浮选操作、压滤周期及循环水水质影响较大，故此类原煤不适宜长时间大量单洗，需要与其他矿原煤混配入洗，且谢桥原煤与其他矿原煤重量配比不大于1∶1。

浮选系统中一次浮选入料池（脱泥池）要保持一定量的溢流，务必脱去部分高灰细泥。脱泥池入料灰分为35%～39%，入料灰分高，溢流灰分为47%～50%，脱泥效果顯著，可考虑适当增大溢流量，进一步降低入料灰分，减轻一次浮选降灰压力。加大一次浮选和二次浮选稀释水用量，降低入浮浓度，同时将一次精矿池和二次精矿池消泡水开至最大。控制浮选药剂油比，适当减少乳化剂，用量稍大会造成一浮精矿和尾矿虚泡增多，对后续二浮降灰和浓缩机煤泥沉淀不利。

煤泥水浓缩沉降系统中浓缩机添加絮凝剂要连续，谢桥矿煤泥质量大，添加絮凝剂后水质仍呈现为淡黄色，故絮凝剂不宜多加。大量投入钙镁离子凝聚剂可明显改善循环水硬度，保持硬度在10H以上，钙镁离子可促进黏土矿物颗粒以面-面方式缔结成粒度大、结构紧密的颗粒集聚体。在处理极细颗粒的三段浓缩机中添加无机电解凝聚剂明矾进行深度澄清净化，电解质可中和极细颗粒表面的电荷，使细颗粒不悬浮，促进沉降浓缩，故需适当增大明矾用量。

压滤系统由于浓缩机细颗粒煤泥多处于悬浮状态，压滤机入料浓度没有明显增大，导致压料周期长（100～120min）、滤饼薄、滤饼水分大、存在一定的夹心，需增加碱式聚合氯化铝（简称碱铝）添加量。

3.2 潘二矿原煤

潘二矿原煤中细颗粒含量大，浮选入浮量大，浮选精煤占比高，柴油和乳化剂消耗量需要增加。

潘二矿原煤中矸石不易泥化，煤泥量多，但煤泥沉淀快，絮凝剂作用效果明显，使循环水水质较易保持。

因为浓缩机底流浓度较高，因此，压料周期一般能控制在60min左右，滤饼较厚、水分低、易卸料。压滤系统入料量大，故也需要增大碱铝添加量。

3.3 顾北矿原煤

顾北矿原煤煤质较好，煤泥易沉淀，对浮选操作、压滤压料和循环水没有明显的负面影响，整体操作较平稳。只要药剂添加连续，各环节就没有问题。

3.4 张北矿A组原煤

张北矿A组原煤中-1.4密度级的含量比较高，浮选精煤量大，浮选药剂消耗量增加。进入浓缩系统的煤泥量少，浓缩系统较易控制，凝聚剂、絮凝剂用药量少，且压滤入料中大颗粒含量多，滤饼不粘滤布，易成饼，易卸料，极细颗粒煤泥含量少。因为浮选精煤量大，部分流失的浮选药剂使浓缩池上泡沫多，此时制约生产的是精煤脱水脱介环节。

3.5 潘二矿A组原煤

潘二矿A组原煤中各粒度级组成、各密度级组成较为均匀，但精煤量大，确保浮选系统入料浓度为80～100g/L，适当增大药剂添加量，确保尾矿不跑煤。压滤煤泥极细颗粒较少、成饼性较好。

3.6 入洗不同矿别原煤煤泥水系统药剂消耗情况

潘集选煤厂在入洗不同性质原煤时，由于细颗粒煤泥含量及泥化情况的差异，药剂消耗存在明显差异。入洗谢桥矿原煤，针对细颗粒的钙片和明矾使用量明显增多。入洗潘二矿原煤，压滤负担大，碱铝使用量大。入洗顾北矿原煤，煤泥水系统较好控制，药剂使用量适中。入洗张北A组煤和潘二A组煤，浮选精煤量大，浮选药剂使用量大。药剂消耗情况具体见表4。

4 结论

作为中央型选煤厂，在入洗不同煤质原煤时，需要对煤泥水系统进行差异化管理。针对泥质含量高的原煤，要从源头上着手，配合其他煤质原煤入洗，保持循环水水质硬度，增加凝聚剂、絮凝剂使用量。

参考文献：

[1]陆向阳，葛蕙.谢桥矿选煤厂煤泥水深度净化的试验研究[J].选煤技术，2002（1）：10-13.

[2]赵记伟.潘二煤矿选煤厂煤泥水处理系统的改造[J].煤炭技术，2007（11）：79-80.

[3]曹越.潘三选煤厂高泥化煤泥水絮凝沉降试验研究[J].选煤技术，2014（5）：19-21.