协庄选煤厂浮选精煤降水及掺配的研究与应用

胡 刚，刘 帅，侯增芳，焦刘军，谢 保

(山东祥泰洁净煤有限公司 协庄选煤厂，山东 新泰 271221)

山东祥泰洁净煤有限公司协庄选煤厂为矿井型炼焦煤选煤厂，设计入洗能力1.50 Mt/a，经过系统地不断优化改造，最大入洗能力达到2.20 Mt/a。选煤工艺为“原煤选前脱泥—有压两段两产品重介旋流器主再选—粗煤泥三锥角旋流器+TBS分选—细煤泥浮选—尾煤泥压滤”联合工艺。

近年来，随着市场经济下行压力加大，煤炭市场形势严峻，企业生存压力巨大。为了增强精煤产品的竞争力，提出精煤各项指标保稳定、再提高的要求。在精煤质量上不能满足用户要求的主要原因在于浮选精煤压滤成饼后水分高且不稳定，从而影响了最终精煤水分。为此，协庄选煤厂技术人员积极研究对策，并借鉴国内选煤厂成功案例[1-2]，组织实施浮选精煤降水掺配技术的工艺改造，以降低浮选精煤水分，保证最终精煤水分。同时围绕集团公司精煤创效战略决策，致力于极致选煤[3-4]，牢固树立实现矿井和集团公司效益最大化理念，开展现场考察，提出技改方案。

1 工艺现状分析

协庄选煤厂目前浮选工艺为采用浮选柱对细颗粒煤泥分选，浮选精矿利用2台400普通厢式压滤机脱水，脱水后的浮选精煤掺入主洗精煤，尾煤经浓缩池浓缩后利用快开板式压滤机脱水，压滤液进入浓缩池循环。

浮选系统正常分选时，浮选精矿占精煤比例10%以上，占原煤比例3.26%，以目前精矿压滤机的脱水效果，精煤饼水分在30%左右，导致最终精煤水分达到10.0%，高于合同水分8%的考核指标。选煤厂为解决浮精水分高、掺配难的问题，决定进行浮选精煤降水及掺配技术改造[5-6]。拟通过对脱水设备升级改造，降低浮选精煤水分，优化浮选精煤掺配系统，将浮选精煤与重介精煤均匀掺配，改善外观品相，实现精煤产品均质化管理，保证精煤产品质量稳定，提高精煤及商品煤整体经济效益。

2 工艺改造

2.1 试验过程

经过调研和工业试验，景津公司新型单室进料空气穿流压滤机的脱水效果较好，可有效降低浮选精煤水分。6月12—13日在协庄选煤厂进行了现场试验，结果见表1。经穿流压榨压滤机脱水后，浮选精煤滤饼水分可达到18.47%，设备正常投入生产后，可保证精煤滤饼水分在20%以内。因此对于浮选精煤脱水环节[8]，计划采用新型单室进料空气穿流压滤机进行浮选精煤脱水，以保证精煤整体水分。

表1 新型单室进料空气穿流压滤机试验结果

2.2 改造方案

2.2.1 浮选精煤压滤降水改造[7]

根据协庄选煤厂现有浮选车间布置情况，将已停用的充气式浮选机拆除，在其位置安装1台滤板面积为700 m2(单块滤板尺寸为2000 mm×2000 mm)的新型单室进料空气穿流压滤机，用于浮精脱水，在其下方及两侧安装接料槽及接水槽；在车间二层(标高8.00 m平面)，压滤机正下方安装1台收集刮板输送机，收集压滤后的浮选精煤；刮板机机头下方设置1个容积约15 m3的煤泥缓冲箱，满足压滤机1次循环的煤泥缓冲量；在缓冲箱下方设有1台圆盘给料机，将压滤精煤均匀排料至精煤收集胶带上。

2.2.2 浮选精煤掺配改造

将原有精煤上仓胶带机(8009)中间断开，分成2条胶带机，精煤收集胶带机(80010)和精煤成品胶带(8009)，保留原有胶带机(8009)的机头机尾。在断开处，标高4.00 m平面增设精煤收集胶带机(80010)机头，标高±0.00 m平面增设精煤成品胶带(8009)机尾。在精煤收集胶带机(80010)机头下方与精煤成品胶带(8009)上方空间内新增1台精煤混配机。由精煤收集胶带机(80010)将重介精煤、粗精煤和浮选精煤给入新增精煤混配机，混配均匀后落入精煤产品胶带机(8009)，实现精煤产品均质化管理。改造完成前、后工艺流程对比见图1。

图1 改造前、后工艺流程对比

3 应用效果

2019年11月底，协庄选煤厂浮选精煤降水及掺配技术改造结束，经过调试，浮选精煤水分降低至20%左右，比改造前降低约10%。通过精煤混配机将浮选精煤、重介精煤和粗精煤均匀掺配，运行效果较好，均匀掺配精煤后水分降低至8%以下，满足精煤水分指标要求，达到了预期目的。

浮选精煤降水及掺配技术改造完成后，浮选精煤水分及产率见表2。

改造完成后降低了浮精水分，浮选精煤可全部均匀掺入主洗精煤，精煤产品指标稳定，浮选系统可全负荷运行，精煤产率提高约7.21%，年增加经济效益约6 593万元。

表2 改造前后浮选精煤水分及精煤产率对比

4 结 语

协庄选煤厂浮选精煤降水及掺配工艺[9-10]改造完成后，解决了浮精水分高、掺配难技术难题，开启了穿流压滤机脱水—圆盘给料机给料—精煤混配机掺配的浮精管理新模式，实现了精煤产品均质化管理，满足煤炭市场质量要求，提高了精煤及商品煤整体经济效益。