太西洗煤厂煤泥水工艺改造生产实践

张永君

（宁夏煤业集团洗选中心太西洗煤厂，宁夏 石嘴山753000）

1 引言

太西洗煤厂是一座设计入洗量220 万t的大型无烟煤洗选加工基地。工艺采用0～80 mm 不分级入选，跳汰主洗，中煤重介再洗，超低灰重介系统精选，煤泥直接浮选，尾煤浓缩压滤回收的联合分选工艺。

近年来，随着太西无烟煤资源总量的日趋减少及原煤煤质发生较大变化，通过优化煤泥水工艺系统提高精煤产率，降低生产成本成为研究实践的重要方向。

2 煤泥水工艺存在的问题

现煤泥水系统采用直接浮选工艺：捞坑分级后溢流进入缓冲池，通过泵输送、弧形筛隔粗进入浮选机分选，浮选精矿经过加压过滤机进行回收，但生产过程中存在以下问题：①四台XJM-S16、一台XJM-S20 型浮选机合计额定处理量为1785m3/h。但煤泥水系统总量为2663m3/h，远大于浮选机额定处理量，浮选机未能实现最佳分选效果。②采用跳汰主选——煤泥水直接浮选的工艺流程，入浮浓度般为35～40g/L，低于浮选机最佳入浮浓度50～70g/L。

综上所述，采用直接浮选工艺流程，存在入浮水量大、浮选时间短、入浮浓度低，造成尾矿灰分在41%～44%范围内波动，如若提高浮选尾矿灰分，则须加大浮选药剂使用量，使得浮选药剂消耗量相较于指标超0.03～0.06kg/t，直接影响生产经营效益[1]。

3 实施工艺改造

3.1 可行性分析

对现有煤泥水工艺系统改造，将1/3 捞坑溢流进入备用浓缩机内，备用浓缩机底流通过泵输送至缓冲水池，与捞坑溢流混合后进入浮选系统，实现半浓缩浮选工艺。浓缩机溢流进入循环水池。改造后的工艺流程实现减少入浮水量及提高入浮浓度的目的。同时，为了适应原煤煤质发生变化，预留备用浓缩机底流直接进入精矿池，通过加压过滤机回收的工艺流程[2]。现就工艺改造可行性进行分析：①改造需要将878m3/h 煤泥水进入备用浓缩机。现有1 台φ30m 耙式浓缩机，额定处理能力为1294m3/h，能够满足工艺改造时设备处理的需要。

②煤泥水进入备用浓缩机进行浓缩，通过实验检测浓缩机浓缩效果及溢流水浓度，检测数据如表1所示。

表1 浓缩机底流、溢流浓度实验数据

经过浓缩机浓缩后的底流浓度平均值可达426g/L，浓缩效果良好。浓缩机溢流浓度平均值为3g/L，满足循环水循环使用≤5g/L的要求。

加压过滤机回收浓缩后的煤泥水，对现浮选机入料粒级产率、浓缩机底流浓度进行实验，实验数据如表2所示。

表2 入浮小筛分实验数据

入浮+0.125mm 粒级达到90.8%，煤泥水中物料可实现自然沉降，无须添加絮凝剂（在-0.075mm 含量≥15%时须少量添加絮凝剂），便可达到沉降效果，不会因添加絮凝剂影响后续浮选机分选环节。

当入洗原煤中-0.5mm 灰分≤14.00%，可将浓缩后的浮选入料直接配掺进入精矿池。浓缩机底流浓度为410～440g/L，与浮选机精矿混合后浓度为225g/L，满足加压过滤机最佳入料浓度200～350g/L的要求。

综合以上分析，对现有工艺系统进行改造，能够实现减少入浮水量、提高入浮浓度的目的，并可提高工艺系统的灵活性[3]。

3.2 具体内容

①半直接浮选改造：捞坑溢流管路加装三通管，通过调整阀门开度调节进入浓缩机的煤泥水量，浓缩机底流加装去往缓冲水池的管路。②煤泥水配掺优化改造：在浓缩机底部加装一台泵，增加电机变频控制功能。当入洗原煤中-0.5mm 灰分≤14.00%，可将浓缩后的浮选入料直接配掺进入浮选精矿池，通过加压过滤机回收，实现煤泥水工艺系统能够适应不同原煤煤质的需要。变频泵参数如表3所示。

图1 改造后煤泥水工艺流程

表3 变频泵参数

改造后的工艺流程图如图1所示。

4 改造后的效果

4.1 改造后捞坑溢流中850～900m3/h的煤泥水量

进入备用浓缩机浓缩，经浓缩后底流量为80m3/h，底流（浓度为410～440g/L）进入浮精池内通过加压过滤机回收，溢流进入循环水池。入浮浓度提高至52g/L，满足浮选机最佳分选的要求。

由于入浮浓度提高，入浮水量减少，浮选机分选效果更佳。统计改造前后浮选精煤产率及尾矿灰分，如图2所示。

图2 改造前后浮选精煤产率及尾矿灰分对比

改造后，浮选机尾矿灰分平均提升6.42%，精煤产率平均提高5.0%。

4.2 经济效益评价

经过改造生产实践，浮选精煤产率提高5.0%，浮选药剂节省0.07kg/t，按入洗原煤量250Mt/a，-0.5mm 煤泥含量10%，每年可提高精煤产量1.25 万t，节省浮选药剂消耗17.5t。按浮选药剂0.6 万元/t，精末煤按照1000 元/t 计，合计每年可增加收入1260.5 万元。

太西洗煤厂洗煤车间进行煤泥水工艺优化后，实现半直接浮选工艺，从工艺环节解决了制约浮选机达到最佳分选效果的问题。探索出可调式半直接浮选操作模式，为后续实现煤泥水动态回收打下坚实的基础。