降低介质消耗的探讨

2010-01-17蔚丽萍

山西焦煤科技 2010年3期

蔚丽萍

(西山煤电集团公司官地矿选煤厂)

煤炭是中国重要的基础能源和原料,在国民经济中具有重要的战略地位。在一次能源结构中,煤炭将长期是我国的主要能源。但是大量开采和消费煤炭,引起的气候变化和环境污染对国民经济和人民身体健康造成了严重影响,引起了政府的高度重视,国家将推进洁净煤技术产业化的发展,大力发展煤炭洗选加工,以便节能降耗,减少污染和提高效益。

1 选煤厂存在的问题

随着重介质选煤设备的成熟、重介质选煤工艺的简化及自动化控制系统的完善,重介质选煤技术的应用正在逐步扩大,但重介质选煤工艺存在着工艺管理难度大,设备磨损严重,介质消耗大等缺点。而介质消耗又是重介质选煤的一项重要经济指标,它不仅关系到生产系统的稳定,而且影响全厂的经济效益。为解决介质消耗大的问题,各个选煤厂在生产实践中不断摸索,在降低介耗方面取得了宝贵经验。

2 介质消耗原因分析

介质损失包括技术损失和管理损失。重介选煤过程中,入洗1 t原煤的磁铁矿粉技术损失宜控制在：块煤系统0.2～0.3 kg,末煤系统0.5～1 kg。目前,有些选煤厂每吨入料煤介耗高达数千克,主要原因是工作介质的固体浓度越高越难脱介,应尽可能的分流净化工作介质,降低工作介质的固体浓度;介质粒度较粗时,浓缩作用增强,底流产品脱介困难;工作介质密度变化幅度大时,将使产品比例失调,影响脱介效果;脱介筛上跑水、串水都将影响脱介效果,应采取有效的降耗措施。

3 降低介耗的措施

1)严格控制循环水浓度。脱介筛所用的喷水是循环水,而循环水固体容积浓度的高低是筛上产品脱介的关键。选后产品经弧形筛预先脱介后,剩余的介质以极细小的颗粒形式黏附在煤粒表面。循环水中的煤泥是集中了全厂灰分最高,泥质最多、粒度最细的部分,它们的比表面积最大,吸附能力强,与微细的磁性物亲和力高,对脱介十分不利。

循环水浓度对磁选机效果的影响。循环水浓度增加,势必造成磁选机的给矿浓度增加。磁选机的给矿浓度是指给矿中干物料质量与矿浆质量比值的百分数。给矿浓度的大小不但影响磁选机的处理能力,也影响磁选机的工作指标。在处理干矿量一定的情况下,提高矿浆浓度,使分选介质的黏性增加,矿粒间的运动阻力增大,磁性矿粒翻转困难,精矿中会夹杂许多非磁性物(煤泥),从而降低磁精矿的密度,同时使大量煤泥重返分选悬浮液中,对重介质旋流器选煤非常不利,也是不允许的。

为了控制循环水浓度,在尾煤浓缩机中添加A l2(SO4)3+NaOH+絮凝剂,高灰细泥的凝聚效果十分显著。

2)喷水是脱介的必要条件,是影响脱介效果和煤泥水处理的重要因素之一。

a)喷水的压力。喷水的作用：一是将加重质颗粒与产品颗粒分离;二是有助于加重质颗粒透筛。大块煤在筛面上不易翻动,宜采用有压喷水,以便将粗糙表面上附着的加重质洗涤掉;细粒产品脱介以无压喷水为宜,可以节水,且为加重质透筛创造较好的条件。无压喷水时,以用水槽溢流产生水幕为宜。不脱泥工艺宜采用有压喷水脱介。

b)喷水的浓度。清水有利于脱介,但成本较高,且给煤泥水处理带来困难。实践证明：块煤脱介喷水通常可用浓度低于30～50 g/L的循环水。当循环水浓度偏高且泥质灰分超过40%时,精煤二段喷水可使用清水,以保证精煤质量。末煤脱介第一段加水可用浓度低于30 g/L的循环水,精煤二段喷水可用澄清水,中煤和矸石二段喷水可用浓度较低(《5 g/L)的循环水。

c)喷水量。喷水量不是越大越好,必须根据负荷量、脱介筛能力和磁选系统能力调试到最大允许量。一经调好就要保持稳定,这样有助于介质系统的平衡。

d)喷水位置。第一喷水点的位置视预先脱介固定筛的效果而定,如果预先脱介能力强,能将合格品预先脱出,一进振动筛即可见物料,就应将第一个喷水点设在入料端;否则应将第一喷水点选在可见物料层处,但要与筛下槽位置对应。第二喷水点宜在第一点与排料端中间。脱介筛处理能力、喷水量及水压见表1。

表1 脱介筛处理能力、喷水量及水压表

3)介质回收设备的改造。为了延长矿粒在脱介筛上的停留时间,增强脱介效果,在脱介筛上每道喷水的正下方加挡煤条,增加了矿粒与喷水的接触机会,效果十分明显。

加宽筛缝的宽度。因原煤粒度不稳定,经常会出现末煤含量太多,精煤筛上煤层太厚。为了保证脱介效果,不得不减小旋流器的处理量。为解决这个问题,西山煤电集团公司官地矿选煤厂有关工程技术人员经研究后,决定将一段筛板的筛缝放宽,由原来的0.5 mm增加为0.75 mm,筛面上煤层变薄,脱介效果变好。而对于0.5～0.75 mm的细粒煤,经粗煤泥旋流器分级,不会对浮选系统造成影响。

磁选机的改造。最初磁选机底流的大小通过溢流槽内的调节片调节,当糟内煤泥堆积时调节不方便。改造后,将调节片所在的孔堵死,而在底流槽底部加设活动插板,通过调节杆调节,灵活方便。

4)加强生产过程控制。重介质旋流器自动控制的广泛应用,稳定了产品的质量,减轻了工人的劳动强度,但这都是与现场磁选机、脱介筛、介质泵等司机的认真负责、密切配合紧紧联系在一起的。因此,必须对几个重点岗位的司机进行重介工艺流程、设备性能、操作要点、介质回收等相关知识的培训。介质的回收时间极快,磁选机堵塞几分钟,介质的损失就是几吨、甚至十几吨;脱介筛上的喷水要根据煤量及时调整,既要保证脱介效果好,分流量又不能太大。在提高职工素质的同时,建立严格的考核制度,加强职工的责任心。

5)加强设备检修。对脱介筛筛板要做到计划性检修。弧形筛要定期翻转、更换。对设备、管道的“跑、冒、滴、漏”做到早发现、早处理。“跑、冒、滴、漏”的悬浮夜及时回收,上层的悬浮夜通过地漏引入下层脱介设备,最底层的悬浮夜通过扫地泵打入合格介质桶。

6)介质粉的选择与管理。介质粉的好坏直接关系到一个厂介耗的高低和生产成本的大小。该厂在外购介质粉时,严格执行介质粉的有关质量标准,要求其产品：磁性物含量 ≥95%、真密度 ≥4.5 g/cm、粒度(-325目)≥85%、全水分 ≤6%,并坚持车车化验、检查、过磅的制度,对于质量不能满足要求的介质粉该厂拒绝接受,对于进厂的不合格介质粉,依据厂检测指标按有关条款在结算时进行相应的质量扣罚,确保介质质量满足生产工艺要求。