新庄孜选煤厂煤泥重介工艺的改进与实践
2013-10-11蒋昊
蒋 昊
(淮南矿业集团新庄孜选煤厂, 安徽 淮南232072)
1 引言
淮南矿业集团新庄孜选煤厂位于安徽省淮南市八公山区,隶属于淮南矿业集团选煤分公司,是一座矿井型炼焦煤选煤厂,原设计入选能力240万t/a,最早采用跳汰+重介+浮选联合流程,经一系列改造之后采用重介+浮选联合工艺流程。不过随着市场的推进,加上矿井原煤性质的不断变化、煤泥量经常浮动,以前的工艺流程难以满足要求。2011年新庄孜选煤厂进行了一次技术改造,引入煤泥重介技术,现入选能力达到450万t/a,采用三产品重介+煤泥重介+煤泥浮选+尾煤压滤联合工艺流程,改善了工艺效果,提高了系统的稳定性,经济效益也显著提高。
2 原工艺流程
2.1 原工艺的工作方式
矿井原煤进无压三产品重介旋流器入洗,精煤、中煤收集箱产品经弧形筛、脱介筛脱泥脱介,筛上产品进入离心机脱水作为精煤、中煤产品。矸石收集箱产品经弧形筛、脱介筛脱泥脱介进入矸石皮带。精煤弧形筛筛下合格介质经分流后,一部分进入合格介质桶,另一部分和脱介筛筛下稀介段一起去磁选,磁选机尾矿与离心液通过振动弧形筛回收粗煤泥,筛下作为浮选入料,中煤、矸石筛下稀介质分别磁选,尾矿排至煤泥回收系统。
2.2 存在问题
新庄孜选煤厂于2009年12月技术改造后,北系统三产品重介质旋流器由3GDMC1200/850A 更 换 为 3GDMC1300/920A,后续工艺流程设备未进行技改,南系统旋流器保持不变,仍为3GDMC1200/850A。技改过后,北系统煤泥量大,粗精煤泥灰分偏高,北系统旋流器分选下限大于0.5 mm,明显高于南系统分选下限0.3mm,见表1。介质消耗偏大,吨煤介耗达到3kg。
表1 南、北系统三产品重介旋流器精煤产品小筛分表
2.2.1 存在的问题造成的后果
北系统煤泥量大,悬浮液粘性大,错配物含量增加,分选效果差,北系统粗精煤灰分明显高于南系统粗精煤灰分,中煤-1.4偏高,为保证精煤产品合格,势必要降低重介精煤灰分,控制浮选灰分,这就导致重介精煤背灰,总的精煤回收率亏损。回收率亏损1%~2%,简单计算年损失经济利益最少3 000万元。
2.2.2 原因分析
新庄孜选煤厂采用原煤不脱泥、不分级入洗,原煤中含有原生煤泥,在洗选过程中还要产生一部分次生煤泥,同时矸石泥化也会产生煤泥。由于采用大直径重介质旋流器分选,其分选下限在0.5mm,而0.3~0.5m粒级未能得到有效分选,导致粗精煤泥错配物含量增加,高灰细泥污染产品。同时为了匹配大直径重介质旋流器的处理量及出料压力,弧形筛和振动筛的筛缝配置逐渐增大。新庄孜选煤厂所用的精煤、中煤弧形筛安装尺寸为1mm,矸石用弧形筛安装尺寸为0.5 mm,故循环介质中产品的粒度区间为0~1.0 mm左右,在该粒度区间中,保守估计0.5 mm以上颗粒均为分选粒度区间以内,导致大量该粒度区间内的高灰物料无限重复分选、产生泥化,导致系统煤泥量增大、积聚,严重影响重介分选效果。
3 工艺改进
在北系统大直径旋流器分选的基础上,精煤弧形筛筛下一部分合格介质和小部分精煤磁选机合格精矿进煤泥介质桶,经新增小直径煤泥重介旋流器分选后低灰溢流进入精煤磁选机,磁选尾矿经过振动弧形筛、煤泥离心机脱水、脱泥,得到低灰粗精煤;高灰底流进入中煤磁选机,磁选尾矿进入煤泥水系统,如图1所示。
图1 北系统煤泥重介系统流程图
煤泥重介系统降低了重介旋流器分选下限,有效地控制系统中的煤泥含量,保证介质的稳定性,降低介质的粘度。系统煤泥量减少,磁选机回收率提高,介质消耗降低。煤泥重介的密度和旋流器的底流口直径可调,既能保证粗煤泥的灰分,又可充分回收粗煤泥。
4 实践效果分析
煤泥重介旋流器有效的弥补了大直径旋流器分选下限不足的问题,使重选的分选下限由原来的0.5mm降至0.3mm,实现了全粒级分选。+0.3mm灰分为8.60,见表2,分选效果较明显,有效降低了粗精煤泥灰分。
表2 煤泥重介旋流器产品小筛分表
产率项。改造前后对比见表3,重介系统分选效果明显改善,粗精煤泥灰分大幅降低,精煤产率提高1.65%。直接经济效益按年入洗300万t原煤,精煤1 000元/t。
300×1.65%×1 000=4 950万元/a
表3 改造前后效果对比表
介质节省。改造前介耗达到吨煤3kg,改造后介耗为吨煤2kg。直接经济效益按全年入洗300万t原煤,介质620元/t。
300×(0.003-0.002)×620=186万元/a
技改费用、电耗以及设备损耗,技改费用按500万元计算,电耗比原来增加50万元/a。设备维护和检修费用增加了100万元/a。
全年增加经济效益:4 950+186-500-50-100=4 114万元。
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