龙泉选煤厂粗煤泥分选系统优化分析

黄邦松

(天津美腾科技股份有限公司，天津 300385)

1 概述

龙泉选煤厂生产能力为5.0 Mt/a，煤种为1/3焦煤，设计生产工艺为：50～0 mm原煤经1 mm脱泥后，50～1 mm采用无压三产品重介旋流器分选，分选出精煤、中煤、矸石3种产品；1～0.25 mm粒级粗煤泥采用TBS分选，TBS精矿经脱水、脱泥后掺入精煤产品，TBS尾矿脱水后根据煤质情况，可以掺入中煤，也可以掺入矸石；0.25～0 mm细煤泥采用浓缩、压滤回收，煤泥单独落地销售。

龙泉选煤厂原煤煤质相对较差，内灰高且可选性较差(δ±0.1含量高达40%以上，属极难选煤)，加之矸石易泥化，给粗煤泥TBS分选增加难度，TBS分选效果不佳，粗精煤灰分无法满足产品要求，粗煤泥只能旁路掺入中煤，这样就导致精煤的损失，降低了选煤厂产品销售收入，降低了经济效益。

TCS智能粗煤泥分选机是在多年TBS研发基础上的创新。TCS改变了TBS排料阀的排料方式，通过泵实现连续稳定排料，解决了尾矿排料不畅的问题；设置智能干扰器，实现动力干扰；为防止排料口和排料泵堵塞，TCS增加了稀释水系统[1]。因此相对于传统TBS分选机，TCS分选床层更加稳定，分选精度高且分选密度稳定可调。

为了验证TCS对龙泉选煤厂粗煤泥的分选效果，在龙泉选煤厂进行TCS的试用，通过对TCS精矿、尾矿采样化验，分析TCS对龙泉选煤厂粗煤泥的适应性。

2 试用实施

将龙泉选煤厂二系统的1台TBS拆除，安装1台TCS试用机。TCS试用机入料接自原煤分级旋流器底流，分选出的精矿进入现有TBS精矿回收系统，尾矿进入现有TBS尾矿回收系统，并在入料、精矿、尾矿管上设采样管，方便采样化验分析。

3 采样化验分析

3.1 TCS入料、溢流和底流筛分试验

TCS试用机调试正常后，顶水流量设定为55 m3/h，分选密度设定为1.21g /cm3。对TCS入料、溢流和底流进行了2次采样和筛分试验，化验结果见表1、表2。

表1 TCS物料粒度组成1

表2 TCS物料粒度组成2

分析上述筛分试验结果表可知：

(1)2组化验煤样入料组成中，大于1 mm粒级产率分别为4.4%和2.3%，平均为3.35%；主导粒级1.0～0.25 mm，产率分别为67.4%和65.1%，平均为66.25%；0.25～0 mm粒级产率分别为28.2%和32.6%，平均为30.40%；说明对入料中粗颗粒控制较好，基本无跑粗问题，细颗粒占比较高。

(2)通过分析溢流、底流组成可知：对于TCS有效分选范围1.0～0.25 mm的粗煤泥，化验煤样入料灰分分别为43.66%、29.19%，经过TCS分选后，精矿灰分分别为12.33%、12.23%，尾矿灰分分别为60.28%、61.02%，说明TCS粗煤泥分选机对有效分选范围内的物料实现了有效分选，且分选效果较好。

(3)对于0.25～0 mm夹细颗粒，入料灰分分别为44.52%、39.24%，经TCS粗煤泥分选机分选后该粒级物料精矿灰分为37.62%、29.28%，尾矿灰分均在80%以上，但产率低于10%，说明TCS粗煤泥分选机对0.25～0 mm夹细颗粒分选效果一般，无法实现有效分选。在保证1～0.25 mm粒级有效分选基础上，后续环节对0.25～0 mm高灰细泥的脱除效果对精煤灰分的影响至关重要。

(4)2组粗煤泥入料总灰分分别为44.19%、32.89%，灰分差异较大。经TCS分选后，精矿灰分差别不大，说明TCS对不同煤质的适应性较强。

3.2 脱水脱泥后精矿及尾矿总灰分

对煤泥离心机脱泥脱水后的精矿产品及高频筛上尾矿进行了采样化验，并对其中的2组精矿产品进行筛分分析，结果见表3、表4、表5。

表3 TCS精矿、尾矿产品灰分统计

从上述生产报表可以看出：

(1)将顶水流量设定为55 m3/h、分选密度设定为1.21 g/cm3，精煤产品灰分范围11.14%～14.59%，平均精煤产品灰分12.75%，满足精煤灰分小于13%的要求，尾矿平均灰分44.84%。

(2)TCS溢流粒度组成(表1、表2)与脱水、脱泥的精矿产品粒度组成(表4、表5)对比，TCS溢流中0.25～0 mm粒级占比平均46.35%，灰分33.19%，精煤产品中0.25～0 mm粒级占比平均为24.80%，灰分22.88%，TCS溢流经分级旋流器、弧形筛、离心机脱水、脱泥后，脱泥效果明显。由此可以看出，要保证精矿产品合格，解决TCS溢流至精矿产品环节中的脱泥至关重要。

表4 TCS精矿产品粒度组成1

表5 TCS精矿产品粒度组成2

(3)精煤产率测算：

根据表1、表2计算TCS入料灰分平均为38.54%，根据表3计算精矿产品平均灰分12.75%，尾矿灰分44.84%。

根据以上灰分数据推算TCS精煤产率：

=19.63%

尾矿产率：

R尾=100-R精=100-19.63=80.37%

4 销售收入计算

4.1 产品产率计算

现有粗煤泥未分选，掺入中煤，粗煤泥产率10%(占全样)，灰分38.54%，中煤产率35%(占全样)。

根据试验结果，TCS精煤产率19.63%(占本级)，TCS尾矿产率80.37%(占本级)。则TCS精煤占全样产率为：10%×19.63%=1.96%。

TCS尾矿掺入中煤，中煤产率为35%-1.96%=33.04%。

4.2 销售收入计算

(1)精煤售价1000元/t，中煤售价450元/t。

(2)生产规模：500万t/a。

(3)现有中煤销售收入为：500×35%×450=78750(万元/a)。

(4)增加TCS后，TCS精煤与中煤销售收入为：500×1.96%×1000+500×33.04%×450=84140(万元/a)。

(5)销售收入差值(改造后-改造前)：84140-78750=5390(万元/a)。

5 结 语

龙泉选煤厂粗煤泥采用TBS分选效果差，无法生产出合格精煤，粗煤泥未分选直接掺入中煤，造成精煤的损失。

根据TCS在本厂的试用，TCS精矿平均灰分12.75%，产率19.63%，尾矿平均灰分44.84%，TCS精矿满足产品要求。

根据测算，本厂粗煤泥采用TCS分选后，预计能增加5 390万元/a的产品销售收入，经济效益明显。