中煤、矸石粗煤泥分离技术改造

刘国栋

(霍州煤电集团 辛置煤矿选煤厂，山西 霍州 031400)

辛置煤矿选煤厂隶属于霍州煤电集团辛置煤矿，为设计年入洗能力270万t的矿井型选煤厂，由一车间、二车间两个独立的生产系统组成，主要入洗辛置矿2#、10#原煤，内调配洗干河矿2#、紫晟矿2#等原煤，产品主要有10级冶炼肥精煤、16.74 MJ/kg中煤等。一车间设计年入洗能力为60万t，采用脱泥有压三产品重介质旋流器分选、煤泥浮选、尾煤浓缩压滤回收的联合工艺；二车间设计年入洗能力210万t，采用浅槽排矸、50～0 mm不脱泥无压给料三产品重介质旋流器分选+煤泥重介质分选、-0.5 mm级直接浮选、浮精压滤+过滤脱水、尾煤两段浓缩、沉降离心机和压滤联合回收工艺。

二车间中煤质量要求灰分37.0%～39.0%，发热量16.74 MJ/kg，由于现原煤中含矸量较大，中煤和矸石稀介质中矸石比例大，造成中矸稀介质灰分偏高。原煤煤质好时，中煤粗煤泥灰分达到55%左右，最终中煤产品灰分达到43%左右；原煤煤质差时，中煤粗煤泥灰分达到65%左右，最终中煤产品灰分达到48%左右，发热量严重偏低，导致中煤产品质量不合格。同时，二车间煤泥灰分在53.0%左右，达不到集团公司洗煤生产技术管理考核煤泥灰分≥55%的要求。因此，需要对中煤、矸石粗煤泥回收工艺进行改造。

1 改造前工艺

二车间原粗煤泥回收工艺为：精煤稀介质进入精煤稀介质桶，中煤和矸石稀介质进入中矸稀介质桶。精煤稀介质经过磁选回收、浓缩旋流后，底流粗颗粒经过振动弧形筛、离心机脱水进入精煤，溢流细颗粒进行浮选回收。中矸稀介质经过磁选回收、浓缩旋流后，底流粗颗粒经振动弧形筛、离心机脱水进入中煤，溢流细颗粒进入浓缩池沉淀回收。调查发现，在该工艺下中矸粗煤泥旋流器溢流灰分在45%左右，进入浮选会影响浮精灰分，不进入浮选系统则影响煤泥灰分，是造成二车间煤泥灰分偏低的原因。改造前工艺流程见图1.

图1 改造前工艺流程图

对中煤及矸石稀介质分别进行粒度分析，结果见表1，表2.由表1，2可知，矸石稀介质中+0.25 mm粒度级的物料灰分在75%以上，中煤稀介质中+0.25 mm粒级的物料灰分在35%以下。矸石稀介质中+0.25 mm的物料全部进入到中煤中，直接影响中煤灰分。

表2 中煤稀介质小筛分试验结果表

表1 矸石稀介质小筛分试验结果表

2 中煤、矸石粗煤泥分离工艺

为保证中煤产品灰分，需要将中煤、矸石稀介质分离，末矸石进入矸石系统，避免灰分高的矸石颗粒影响中煤产品。改造后的工艺流程图见图2.

图2 改造后工艺流程图

具体改造方案：

1)将矸石稀介质和中煤稀介质管路分离。原工艺布置中，矸石筛和中煤筛的稀介质在筛下管路汇集，通过改造管路将其分离，分别收集进各自对应的稀介质桶。

2)将原工艺中两个中矸稀介质桶分为中煤稀介质桶(354桶)和矸石稀介质桶(355桶)，所对应的泵、管路、磁选机、磁尾池、磁尾旋流器位置不变。

3)精煤粗煤泥脱水系统有两套，需将1套改为中煤粗煤泥脱水系统。2台精煤磁尾旋流器底流进入1套脱水系统，增加管路将中煤粗煤泥旋流器底流进入另1套脱水系统，通过原有溜槽将物料打入中煤。

4)增加1台600 mm刮板输送机及溜槽将矸石转载至矸石胶带输送机。

5)对编号为333煤泥重介质旋流器底流去向进行改造，增加管路，让底流进入中煤磁选机。

6)两个合介质桶连通改造，增加管路、阀门，防止两个合介质桶液位不平衡。

7)增加管路将中煤粗煤泥旋流器溢流进入浮选，避免低灰物料进入浓缩机，影响煤泥灰分，提高精煤产率。

改造后设备流程：

中煤稀介质：354桶→中煤磁选机→中煤磁尾池→中煤磁尾旋流器→中煤粗煤泥振动弧形筛(原精煤粗煤泥弧形筛)→中煤离心机(原精煤粗煤泥离心机)→中煤。

矸石稀介质：355桶→矸石磁选机→矸石磁尾池→矸石磁尾旋流器→矸石振动弧形筛(原中煤粗煤泥弧形筛)→矸石离心机(原中矸粗煤泥离心机)→刮板输送机(新增)→375矸石胶带输送机。

3 改造效果

改造后，对中煤、矸石粗煤泥灰分进行检测，矸石粗煤泥灰分为76.33%，运输到矸石皮带；中煤粗煤泥灰分32.21%，进入中煤产品，稳定了中煤产品质量，确保中煤产品发热量合格，满足用户需求。

对中煤粗煤泥旋流器溢流进行检测，溢流灰分25.62%，完全可以进入浮选。经统计，二车间浮精产率提高了0.67%，最终煤泥灰分提高到56%左右，达到考核要求。

4 结 语

经过中煤、矸石粗煤泥分离技术改造，高灰矸石废弃，低灰粗煤泥进入中煤，提高了中煤产品质量，满足了用户需求。中煤粗煤泥旋流器溢流进入浮选，提高了精煤产率和煤泥灰分，创造了经济效益。