单县能源选煤厂中矸磁尾旋流器溢流工艺改造

武守真 孙 康 章 鑫

（单县能源有限责任公司，山东 菏泽 274300）

1 工程概况

单县能源有限责任公司选煤厂是一座设计年处理能力为90万t的炼焦煤现代化选煤厂，煤种属低灰、低硫、特低磷、高发热量、强粘结性、成焦率较高的25#焦煤和少量1/3焦煤，具有优良的煤质特征，是稀有的炼焦煤资源。主洗车间采用“预前脱泥无压三产品重介+粗煤泥干扰床分选（TBS）+浮选”联合洗选工艺。选煤厂自2012年9月正式运转以来，各类精煤产品指标均能满足客户要求，但洗混煤和煤泥发热量长时间居高不下，不同程度存在跑精煤现象，成为影响企业效益的重大问题。经排查发现，中矸磁尾旋流器溢流灰分低是造成煤泥发热量居高不下的主要原因。因此，对中矸磁尾旋流器溢流进行工艺改造、回收溢流中的精煤变得异常重要。

2 中矸磁尾旋流器溢流煤质分析

通过对中矸磁尾旋流器溢流进行筛分试验（表1），分析其粒度组成及对应的灰分，从而选择合理的分选设备和工艺。

表1 中矸磁尾旋流器溢流筛分试验表

3 喷射式浮选机对溢流进行分选的可行性分析

从表1中可以看出，溢流中煤泥多为-0.5 mm粒级的物料。单县能源有限责任公司选煤厂原设计用TBS处理1.0～0.25 mm粒级的物料，但鉴于该厂现有的TBS分选系统处理能力不足、分选效果差，所以考虑用其他工艺和设备对中矸磁尾旋流器溢流进行分选。现考虑用浮选机能否有效分选此粒级范围内的物料。

FJC-4喷射式浮选机结构示意图如图1。

图1 FJC型煤用喷射式浮选机结构示意图

FJC-4喷射式浮选机的工作原理：

本浮选机利用喷射吸气、微泡析出原理实现充气搅拌和煤泥分选。经预处理的煤浆进入浮选机第一槽箱端面的入料箱后，一部分直接流入浮选机槽箱，另一部分经假底下部的循环煤浆口进入循环泵。由循环泵加压的循环煤浆进入充气搅拌装置的混合室，从喷嘴高速喷出，由于喷射流的抽吸作用，在混合室内形成负压，空气经吸气管进入混合室，经喷射流卷裹剪切，空气被粉碎成气泡并均匀分布于煤浆中，含气旋转煤浆流通过喉管向下喷射到浮选机假底，然后向周边反射，完成煤浆充气搅拌过程。疏水性煤粒粘附在气泡上，上升至液面聚集形成泡沫层，由刮泡器刮出，成为浮选精煤。未粘附的煤粒一部分随液流绕经假底到浮选机槽底的循环煤浆口进入循环泵，经加压后，再次通过充气搅拌装置实现分选，另一部分随液流经两槽箱之间流通孔进入下一个槽箱进行分选。直到最后一槽箱，高灰分矿物杂质从尾矿箱排出。

浮选机对入浮物料的粒度有着严格的要求，根据矿物密度的不同，其入浮粒度上限也不同。硫化矿物浮选的粒度上限一般粒径为0.3 mm左右，硫磺、石墨、煤炭等密度较小的矿物，浮选粒度可达1 mm以上。由此可见，用现有的喷射式浮选机对中矸磁尾旋流器溢流进行分选，理论上具有可行性。

单县能源有限责任公司选煤厂现使用两台FJC-4喷射式浮选机对-0.25 mm物料进行分选，分选效果良好，且设备处理能力尚有余数。此外，将中矸磁尾旋流器溢流改入浮选机，只需将中矸磁尾旋流器溢流管道引入浮选机入料管道，无需增设其他设备，就可完成工艺改造，工艺改造简单，资金投入小，改造周期短，可操作性强。

4 改造后效果评价

改造完成后，经过长时间监控检测，浮选效果良好，溢流中的精煤得到有效回收。改造前后的相关技术指标对比见表2。

表2 改造前后效益对比表

改造完成后，综合精煤回收率提高了4%。改造前后，浮选精煤灰分基本保持不变，保障了综合精煤灰分指标要求。改造完成后，浮选药剂吨煤药耗增加0.15 L，吨煤浮选药剂消耗成本增加了1.8元。改造完成后，按每年入洗原煤90万t，精煤和煤泥平均差价为500元，预计年创造直接经济效益1638万元。

此外，改造完成后,减轻了尾矿煤泥水的处理压力，为选煤厂的持续高效生产提供了水质和设备安全保障。

5 结论

经过工艺改造，利用选煤厂现有的浮选系统回收了中矸磁尾旋流器溢流中的精煤，提高了精煤回收率，减轻了选煤厂煤泥水系统的处理压力，同时也验证了喷射式浮选机分选-0.5 mm粒级煤泥的可行性和高效性。