选煤厂浮选精煤脱水系统的改造探析

史鑫磊

(山西高河能源有限公司洗煤厂,山西 长治 046000)

随着我国经济的不断发展，对于煤炭能源的需要也越来越大。因此大大刺激了煤炭的生产，煤炭企业为了能够高效的开采煤炭资源，不断投入新的设备、变革新的工艺，从而可以保证我国对煤炭资源的需求。可是随着石油、天然气等资源的开采，给煤炭行业带来了非常大的冲击。因此导致选煤厂开始朝着低成本的方向进行转化，通常重介选煤技术具有便于操作、选煤精准、便于实现自动化等特点。因此得到选煤厂的广泛认可。

在2010年9月，该选煤厂开始筹建300万t车间，该选煤工艺包括如下几个方面：第一，重介旋流器分选；第二，煤泥重介旋流器分选；第三，浮选的联合工艺。并且在2011年10月开始运行，同时将200万t车间与300万t车间进行衔接处理，在进行浮选时，可以借助加压过滤机脱水的形式进行回收。这样该厂具有500万t的选煤能力。

产品属中灰、高硫焦精煤，质量指标为:Ad≤10%，Std≤2.5%，Vdaf 20%～24%，Gr≥80，Y值16 mm～20 mm。洗混煤发热量为17.6 kJ/g。

一车间系统:对于原煤而言，首先对其进行脱泥，以及重介旋流器进行清洗，接着由TBS对粗煤泥进行分选，即为煤泥浮选联合工艺。通常原煤经历0.75 mm脱泥筛脱泥后，这时筛上的物质可由旋流器进行分选，从而可以选出精煤，再次可以洗出煤和矸石。对于精煤而言，经过离心机进行脱水处理后，既可以成为精煤产品，而中煤在离心机的处理下成为中煤产品，对于矸石而言，借助脱介筛经过脱介再由矸石皮带运出厂。

二车间系统:主要运用不脱泥、不分级、无压的重介旋流器进行选煤，其中重介系统能够回收大于0.25 mm的煤泥，而小于0.25 mm的煤泥则可以通过浮选工艺选择。通常将经过湿润的原煤进入旋流器后，可以选择出三种类型的产品：精、中、矸。一般重介精煤可以在四台脱介筛中进行处理后，再次进入离心机脱水处理，最终可以形成精煤。中煤以及矸石可以经过一台脱介筛处理，再次经过离心脱水，最后将其运输到中煤与矸石仓库。

在选煤的过程中，浮选精煤灰度一般占据8%的分量，浮选尾煤灰分约所占的比重占到60%，比较发现都低于浮选小试验指标，从而导致浓缩池表面出现了相对较多的浮泡，尤其当在井下透水造成煤表面氧化后，最终给浮选带来严重的影响。经过对现场的调研发现，浮选精矿桶往往处于高液位，与此同时出现了冒桶现象，从而导致浮选机不能进行有效地刮泡。当前由于刮泡数量相对较少，最终使得浮精和浮尾灰分含量相对较低[1]。

经过分析发现，要想有效地解决浮精和浮尾灰分含量相对较低的问题，可以增加浮精刮出量，因此在2019年11月13日测试浮选机的处理能力，在进行实验的过程中，可以允许浮选精矿桶冒桶的现象，从而可以保证浮选机产生较好地浮选性能。与此同时能够最大限度的提高刮出精煤。与此同时，在进行实验过程中，对如下三种进行采样化验：第一，浮选入料；第二，浮选精矿；第三，浮选尾煤，经过化验发现，在精煤灰分可以达到9.95%，而在浮选尾煤中，灰分可以达到70%左右。由此可以看出，浮选机在进行选煤时表现得并不理想，可是其不是引起浮精与浮尾灰分偏低的诱发因子，假如能够及时处理浮选精煤，那么该浮选工艺可以达到生产的需要。由此可以看出，要想能够有效地提高生产问题，必须优化浮选精矿的能力。在选煤厂浮选精煤环节设置4台120 m2的加压过滤机进行脱水处理，当前由于加压过滤机往往出现较为严重的故障问题，从而大大降低了本身的处理能力，从而大大降低了浮选机的处理能力。

在作业时，设置在第三室与第四室中得选煤机出现了跑煤现象，通过分析发现负压管直径仅为40 mm，导致空气进气量不能满足需要。因此将其直径改为50 mm，经过实践发现浮选机不再出现跑煤现象[2]。

该厂加压过滤水主要经过如下两个环节：第一，精煤快开；第二，返回浮选入池，经过化验发现，浮选入料池里面的滤液水含有较多的煤，其颗粒直径为0.25 mm，从而严重影响二次浮选效果。将原厂煤尾压缩机改造成为精煤压缩机，从而可以有效地提高加压过滤的能力。

经过对煤泥灰分进行分析发现，在七月份含量达到最大值，同比增长2.92%。而相应的浮精灰分占到10%，同比下降了0.3%，经过进一步的分析发现，0.125 mm以上煤粒浮来，从而致使浮精灰分呈现下降的趋势，因此使得加压周期大大减少，同时在滤饼中颗粒相对粗大的成分逐渐增多。此外，尾矿灰分所占比例达到70.90%，经过分析发现存在如下几个方面的原因：第一，在浓缩池中低灰细泥的含量相对较高，从而导致产生大连的泡沫。第二，浮选机在刮泡时，往往不理想，从而引起低灰泡沫含量逐渐增多。第三，过多的药量进入到尾煤处理环节，经过积累在浓缩池中逐渐增多，从而出现泡沫聚集的现象。

经过分析发现加压过滤效率低下主要原因是：第一，在毛煤颗粒合成的过程中，大颗粒的煤泥不断增加，约占18%以上。第二，经过精洗后的精煤中，-0.25 mm颗粒所占的比例可以达到80%以上。第三，在进行浮选精煤的过程中，由于在精煤桶中存在大量的微泡，进而导致进入泵体中，从而导致出现汽蚀现象，最终导致泵的性能下降，与此同时微泡进入压缩机后，影响产生滤饼的效率，以及质量，最终降低了压缩机的工作效率。

鉴于上述原因，对浮选精煤脱水系统进行改造，从而可以有效地调浮精灰分，以及浮精回收率与浮尾灰分。因此需要对加压过滤机进行二次加药，这样可以有效地调节滤液阀门的工作情况，经过实践发现，虽然有所改进，可是效果并不理想。

经过上面的探究可以发现，在进行改造的过程中，通常可以设置两台精煤板框压滤机，主要原因有：第一，快开压缩机相对简单，便于管理；第二，增设新压滤机时，并不需要大量改变原厂的设备位置，仅仅需要拆除块状精煤出厂皮带输送机后，在原厂皮带机位置设置压滤机，从而不仅可以优化浮现精煤的效果，而且不需要增加大量的工作量，进而能够有效地优化系统的功能[3]。

为了能够有效地优化加压过滤机的性能，可以使得压滤机与加压过滤及同步工作，从而能够有效地处理浮选精煤的效率，与此同时压滤机能够分担一部分加压过滤机所产生的滤液，大大降低了浮选入料量，以及能够有效地增加机器的入料浓稠度。

经过对选煤厂浮选精煤工艺进行全面的调研发现，要想优化浮选精煤工艺，必须对加压过滤机进行改造，由于加压过滤机处理能力相对较小，那么将严重影响浮选机刮泡量，以及导致浮精与浮尾灰分低。此外，导致在浓缩机内部因进入大量的浮选药剂，从而导致出现大量的泡沫。因此可以在首先设置一台板框压缩机，从而可以有效地提高浮精脱水处理能力。经过改造，在工程实践的过程中发现，可以有效地提高当前浮选机的性能，大大改善浓缩池中低灰煤泥的含量。为今后系统改造提供借鉴。