FCMC型旋流微泡浮选柱在滨湖洗煤厂的应用

杨海振　黄尊先　杨飞

摘 要：滨湖洗煤厂为了提高精煤回收率，增加了一套浮选系统。在实际应用中进行设备及工艺改造升级，实现浮选系统平稳运行，创造了巨大的经济效益。

关键词：煤泥；可浮性实验；浮选柱；煤泥破混机

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.072

滨湖洗煤厂为矿井型炼焦煤洗煤厂，入洗滨湖煤矿矿井原煤。洗煤厂于2014年7月破土动工，2015年6月联合试运转，年设计入洗原煤120万吨。采用的选煤方法是原煤预脱泥、重介分选和煤泥压滤的联合工艺。根据生产统计数据，洗煤厂煤泥含量约占入洗原煤的15%，增加煤泥浮选项目，可以提高精煤回收率，从而实现精煤的最大回收。2015年11月开始浮选补套工程建设，于2017年7月联合试运转。洗选工艺更改为原煤预脱泥重介、煤泥浮选、尾煤压滤的联合工艺流程[1-5]。

浮选系统采用一台FCMC-5500型旋流微泡浮选柱，配套使用一台PF-3500型矿浆预处理器，两台KMZGF400/2000-U型快开压滤机及一台MJG-400/90煤泥破混机。

1 尾煤泥特性

1.1 煤泥小筛分及小浮沉实验

滨湖洗煤厂主洗矿井16层煤，针对对16层未浮选煤泥的进行了试验，小筛分实验结果为16层煤泥的主导粒级为-0.045 mm粒级，占本级产率为63.29%，灰分为48.43%；0.045 mm粒级累计灰分仅为9.46%。小浮沉实验结果为16层煤泥的主导密度级为>1.8 g/cm3，占本级产率为27.07%，灰分为67.31%，煤泥<1.5 g/cm3密度级占本级产率为37.35%，灰分为9.95%。>1.6 g/cm3密度级占本级产率为51.25%，灰分为52.69%。

2 煤泥可浮性试验研究

按照GB/T 4757-2001《煤粉（泥）实验室单元浮选试验方法》对煤泥进行浮选条件探索试验。具体试验条件如下：选取煤油为捕收剂，仲辛醇为起泡剂，矿浆浓度60g/L，浮选槽容积1.5L，捕收剂与起泡剂药比4：1，叶轮轮速1800 r/min，充气量0.20 m3/min，矿浆预搅拌时间2 min，与捕收剂接触时间2 min，与起泡剂接触时间30 s，刮泡时间3 min。

根据煤泥浮选条件探索试验结果，并综合考虑浮选精煤灰分、浮选完善指标及药剂用量，选取捕收剂（煤油）用量600 g/t，起泡剂（仲辛醇）用量300 g/t的药剂使用条件为最佳浮选工艺条件煤泥可浮性进行评定。浮选精煤产率γc=59.61%；浮选精煤灰分Ad，c=8.86%；浮选入料灰分Ad，r=34.12%；浮选精煤可燃体回收率Ec=γc（100-Ad，c）/（100-Ad，r）=82.47%；根据浮选精煤可燃体回收率为82.47%，判断该煤泥的可浮性等级为易浮。

3 浮选柱在实际生产中的应用

3.1 浮选工艺设计简述

水力分级旋流器溢流、煤泥脱水筛筛下水自流至矿浆预处理器后自流进入浮选柱，浮选柱选出的精煤浆经新增快开隔膜压滤机脱水后，通过均质化给料机均匀给出、经刮板输送机转载掺入综合精煤；浮选尾煤水自流进入角锥池，角锥池底流通过压滤回收地销。

3.2 实际生产中的工艺改造

（1）浮选入料选择。原设计浮选入料矿浆来自煤泥脱水筛筛下水及各磁尾分级旋流器的轻产物。在实际生产过程中发现，中矸磁尾分级后的轻产物含精煤量极少，且高灰细泥含量大。此部分煤泥水进入浮选系统后，浪费浮选柱处理能力，且浮精面临高灰细泥污染的问题。遂将中矸磁尾分级后的轻产物直接排入角锥池，不参与浮选。

（2）浮精掺混。原设计压滤的浮精通过均质化给料机均匀给出、经刮板输送机转载掺入综合精煤。在实际生产过程中发现，浮精粘度大，均质化给料机无法达到浮精均匀给出掺入综合精煤的预期效果。精煤销售时出现粒度大、结块打饼的现象，无法满足客户需求，精煤销售受到影响。

针对此问题，滨湖洗煤厂采取两项措施，一是提高压滤压榨风压，KMZGF400/2000-U型快开压滤机尾部入料压力可达到0.6 MPa，将压榨风压提高至0.8 MPa以上，使得压榨环节能够切实有效的发挥作用，降低浮精水分及粘度。二是在综合精煤皮带机头安装了一台MJG-400/90煤泥破混机。该破混机入料量400 t/h，入料水分≤30%，入料粒度500～0 mm，出料粒度≤50-80 mm，超上限含量≤10%；在浮选系统开车时，开启破混机，通过闸板改变煤流方向，煤流进入煤泥破混机，大块状、团状的泥饼破碎成小块和精煤掺混销售。在浮选系统不开车的情况下，关闭閘板，停用煤泥破混机，降低洗选成本。通过这两项措施达到了浮精掺混均匀的效果，深受客户好评。

4 应用效果

根据《煤的工业分析方法（GB/T 212-2008）》进行浮选生产检查，检查结果见表1。

从检查结果来看，滨湖洗煤厂浮精质量达到了设计预期要求，丰富了产品结构，客户满意度高。增加的浮选系统减轻了煤泥水处理系统的压力，降低洗选成本。在实际生产应用中尾煤泥发热量由3200大卡/千克降低至2600大卡/千克，提高了综合精煤回收率3个百分点。按照年入选原煤120万吨，精煤价格740元/t，煤泥价格190元/t计算，每年可增收1980万元，经济效益十分可观。

参考文献：

[1]刘常春，谢广元，吴玲.FCMC型旋流微泡浮选柱在中小型选煤厂的应用优势[J].煤炭工程，2006（03）：54-56.

[2]石常省，王泽南，谢广元.煤泥分级浮选工艺的研究与实践[J]. 煤炭工程，2005（03）：58-60.

[3]谢广元，吴振清.FCMC—1500型旋流微泡浮选柱在煤泥浮选中的应用研究[J].煤炭科学技术，1997（11）：26-28.

[4]徐建文，吴松，彭鲲等.浅谈我国细粒煤分选技术的现状及发展趋势[J].山西焦煤科技，2010，34（01）：54-56.

[5]刘少珍.旋流微泡浮选柱和机械搅拌式浮选机工艺效果对比[J]. 选煤技术，2012（01）：57-60.

作者简介：杨海振（1991-），男，山东枣庄人，本科，助理工程师，研究方向：矿物洗选。