马兰选煤厂重介改造及降低介耗的措施

王久枝

(西山煤电股份公司马兰矿)

·技术经验·

马兰选煤厂重介改造及降低介耗的措施

王久枝①

(西山煤电股份公司马兰矿)

分析了马兰选煤厂原工艺存在的问题及资源回收率和选煤效益的要求,阐述了重介改造的重要性,技改后,提高了选煤效益和精煤回收率。论述了马兰选煤厂介质消耗的技术问题并提出了降低介耗的有效途径。

重介选煤;技术改造;工艺流程;介质消耗;措施;效益

西山煤电股份公司马兰选煤厂原设计采用跳汰—直接浮选工艺,主要产品为焦煤7～10级精煤。但随着马兰矿开采深度的增加,原煤灰分、硫分也随之增大,市场对精煤产品质量要求越来越高,由以前的洗10级精煤为主,变为现在的以洗8、9级精煤为主,原有的跳汰—浮选工艺越来越不适应原煤及市场变化需求,选煤生产设备难以保证产品质量要求,分选精度差、效率低。该重介改造完成投产后,又面临介质消耗过高的问题,该厂近年又从介耗的技术和管理两方面入手进行摸索和研究,采取了多项有效措施降低介耗。目前,重选环节入选能力已达到年处理原煤350万t,产品质量好,主要销往国外及国内宝钢、鞍钢等大、中型企业。

1 重介改造

1.1 原有的跳汰工艺流程

马兰选煤厂原有跳汰工艺流程是20世纪普遍使用的常规性流程,各大选煤厂基本相同。跳汰选煤的特点:原煤可选性波动较大。±0.1含量从极易选、易选、中等可选到难选煤,特殊也会出现极难选煤。易选、极易选煤占近40%,中等可选煤20%,难选煤、极难选煤占近40%,随着时间的推移,难选煤的比重将越来越大。生产品种多:7～10级精煤、动力中煤。中煤、矸石再洗:中煤再洗可在难选煤平行作业的条件下提高综合回收率,矸石再洗可使矸石中煤的损失控制在8%左右。

1.2 马兰选煤厂所面临的问题

1)现有的工艺难以适应原煤煤质变差的要求。该厂入洗的原料煤以马兰矿原煤为主。2002年以后的原煤灰分大幅提升,平均灰分基本在22%～27%,在洗8级时±0.1含量高达30%～40%,可选性多为中等可选。而随着原料中泥质含量的增加,浮选精煤的灰分也大幅提升,浮精水分居高不下,浮精平均灰分高达9%～10%,浮精平均水分高达35%～37%,浮精对最终精煤的质量产生严重的干扰。市场要求该厂不断提高精煤品级,而现有的工艺却难以适应原料煤煤质变差的变化。在这种双向挤压作用下,精煤产品质量波动,选煤效益不显著已成为该厂需要深度研究和逐步解决的问题。

2)设备与工艺流程不匹配。近几年,由于原煤质量及产品质量市场要求的变化,该厂的工艺流程及洗选设备已不适应生产要求,使精煤产品的质量及稳定性大大降低。选煤厂内部质量超高情况比较严重,一般采用降级销售和人工配车的掺售办法,但严重影响外销精煤合格率100%的公司质量目标标准,同时也降低了效益。

3)跳汰选工艺的自身不足。原有的3台跳汰机,2台主洗,1台再洗。工艺要求年处理能力300万t,而由于设备自身存在缺陷与不足,难以适应原煤煤质变差和精煤市场要求提高的客观条件,小时处理能力持续达不到要求,精煤产品质量波动。

4)资源浪费严重。以2004年为例,洗矸损失超过25%,中煤中-1.4含量为40%,严重影响了精煤的产率,制约了选煤厂的选煤效益。

1.3 马兰选煤厂重介技术改造

1)选煤厂重介工艺流程。该厂技术改造后选用重介—浮选工艺流程,其流程图(重介部分)见图1。

图1 马兰选煤厂工艺流程(重介部分)示意图

2)选煤厂重介技改的实施。选煤厂重介改造采用三产品重介旋流器分选技术,同时对相关设备进行更新,主要设备全部采用先进大型设备,性能可靠。改造完成后,新增原煤重介系统年可处理原煤350万t。改造不需要其它土建工程,充分利用了现有厂房,重介生产系统均在主厂房内布置,重介质选煤工艺系统的自动控制水平较高,基本能实现悬浮液根据测灰仪精煤灰分进行自校正控制,悬浮液密度的测控精度由过去的±0.1 kg/L提高到±0.06 kg/L,并集中控制与生产管理于一体,保证了生产的高效和稳定。

3)选煤厂重介技改效果。重介技改自2006年投产以来,年产精煤240万 t,精煤产率高,在入选原煤灰分上升的情况下,精煤产率比往年提高约5%;精煤质量稳定,其稳定率达到93%;矸石带煤少,矸石中-1.8含量仅为1.5%。工艺系统简单可靠,调整灵活方便,加工费用低,效益好,所选用关键设备可靠。但介质消耗方面,刚开始投产时,吨原煤介耗约为2.5 kg,远远大于设计时的介耗指标0.5～1 kg/t。该厂近年又从介耗的技术和管理两方面入手进行摸索和研究,采取了多项有效措施降低介耗。目前,介耗过高问题已基本得到解决,介耗基本能控制在1.5 kg/t以下。

2 降低介耗的措施

影响介质消耗的因素有很多,如磁选机的选择使用、磁铁矿粉的选择、介质净化回收流程、脱介筛的选择及脱介喷水等方面。

1)磁选机的选择、使用。磁选机决定介质消耗的高低,其工作好坏对磁铁矿损失影响最大,一般磁选机回收率的高低直接影响介耗多少。目前,该厂采用9台永磁固筒式磁选机,因为中煤或矸石段相对精煤段磁性物含量大,所以尽可能的将场强高的磁选机布置在中煤和矸石脱介筛下稀介段。二段磁选机也采用高场强磁选机,因为二段磁选机是介质回收的最后一道工序,一段没有被回收的磁性物磁性较弱。

该厂在使用和维护磁选机时,做好以下几点:

a)使用时,将磁偏角调到最佳位,以便磁性物与最佳角度脱落。b)磁选机上增设刮介刷,强行脱落。c)在磁选机来料部位加设筛网,防止大粒物料或铁器等进入。这样可有效提高介质回收率,又保护了磁选机。

2)脱介筛的选择及脱介喷水。

a)脱介筛的选择。介耗高的主要原因是产品带介量大,故产品脱介是关键环节,应从改善脱介筛脱介效果入手,最大限度减少介质损失。脱介是粒度很细、密度较高的重介质透筛过程,应采用高振次低频率筛,该厂选用了香蕉型直线振动筛,其筛条垂直于物料流向,缩小了透筛粒度上限,保持脱介效果稳定。

b)脱介喷水。喷水是脱介的必要条件,是影响脱介效果和煤泥处理的重要因素。该厂技术检查结果表明:脱介筛喷水的压力、浓度、水量大小及喷水的位置都对脱介效果产生很大影响。

喷水压力:该厂在块煤脱介时采用有压喷水,以便将重介质颗粒与产品颗粒分离且有助于重介质透筛,提高了脱介筛的脱介效果。

喷水浓度:该厂为了降低煤泥水系统处理负荷不用清水而是对块煤脱介采用浓度低于50 g/L循环水,矸石段采用小于8 g/L浓度较低的循环水。只有当循环水浓度偏高且泥质灰分超过35%时,才在精煤二段使用清水,以保证精煤产品质量。

喷水量:生产实践证明,产品带介量是随脱介筛喷水量加大而减少,但喷水量不是越大越好,当达到一定程度时,产品带介量降低不明显,必须根据系统负荷量,以保证系统稳定性和介质系统平衡。一般来说,对精煤约为1.2 m3/t,对矸石低于0.6 m3/t。

3)磁铁矿粉的选择。磁铁矿粉的粒度组成、磁性物含量等指标的高低直接影响介耗,尤其是磁铁矿粉的粒度组成,矿粉的粒度偏粗或偏细都会使介耗增加。

a)磁铁矿粉的粒度组成。磁铁矿粉的粒度偏粗会导致悬浮液分层,为保证分选效果,需加大煤泥量促使悬浮液稳定或加大分选机上升液流,避免沉淀而导致悬浮液循环量加大,但加大煤泥量又使脱介筛脱介效果变差而介耗增大;循环悬浮液量加大,会使磁选效果降低,介耗增高。

介质粒度也非越细越好,一旦偏细则由选煤产品带走的磁性物中80%以上是-200目级的,而磁选机对特细粒的回收只有65%左右,所以,该厂对磁铁矿粉粒度组成的要求是 +200目级含量控制在80%以上。

b)磁铁矿粉的磁性。磁铁矿粉的磁性强弱既影响介耗又影响分选效果,磁性过强不仅难脱介,还会恶化分选效果;磁性过弱会增大磁选难度,介质回收效果差。为降低介耗,该厂要求入厂的磁铁矿粉的磁性物含量必须在95%以上,同时为降低磁铁矿粉的管理损失,严格出入库管理制度,设置专门矿粉储存库,改进矿粉添加方式,最大限度减少磁铁矿粉的贮运损失。

3 结 语

马兰选煤厂实施重介技改,适应市场的能力大大增强,精煤产率明显提高,煤炭资源得到了充分回收利用,有效解决了跳汰系统适应原煤煤质变化能力差的问题,同时依靠科学管理和对工艺环节的严格要求,有效地降低了介耗,重介分选机的分选效果也明显变好,产品质量得到有效保证,大幅度提高了经济效益。

Heavy-medium Transformation and Measures of Reducing Medium Consumption in Malan Coal Preparation Plant

Wang Jiu-zhi

Analyzes the problems of the original process in Malan coal preparation plant and requirements of resource-recovery and separation-efficiency.Describes importance of the heavy-medium’s transformation and implementation of technological transformations,and improve recovery and growth coal separation benefit after the technological transformation.The technical question of medium consumption in the Malan coal preparation plant were analysed and proposed the effective way of reducing medium consumption.

Heavy-medium separation;Techology transformation;Technical process;Medium consumption;Measure;Benefits

TD922.7

B

1672-0652(2010)05-0037-03

2010-03-09

王久枝 男 1969年出生 1995年毕业于山西矿业学院 工程师 古交 030205