浅谈太西洗煤厂浮选系统存在问题及优化方案

2014-11-26白建国BAIJianguo

价值工程 2014年9期

白建国BAI Jian-guo

（神华宁夏煤业集团太西洗煤厂，石嘴山 753200）

（Shenhua Ningxia Coal Industry Group Taixi Coal Washery，Shizuishan 753200，China）

0 引言

太西洗煤厂一分区采用原煤混合入洗，原煤主要来自于集团公司下属的白芨沟、大峰、红梁等生产矿井。原煤80-0.5mm 采用跳汰分选，中煤采用有压三产品重介旋流器分选，粒精煤（17-6mm）、末精煤（6-0.5mm）分别采用技术含量较高的无压两产品等密度重介旋流器再选，-0.5mm 采用水力分级、浮选、尾煤浓缩、压滤回收的联合分选工艺。具体流程为：原煤Φ80mm 分级，+80mm 级破碎至-80mm，-80mm 级原煤跳汰主选，中煤采用有压三产品重介旋流器分选，粒精煤（17-6mm）和末精煤（6-0.5mm）入无压两产品等密度重介旋流器再选，稀介质磁选回收，0.5-0mm 煤泥采用浮选+加压过滤回收，浮选精煤掺入重介末精煤，浮选尾煤采用浓缩＋压滤回收。

1 太西洗煤厂目前的浮选生产形势

首先捞坑的溢流进入缓冲水池，通过三台缓冲泵给入浮选系统的弧形筛，筛上物进入一楼粗矿池，粗矿再通过泵打到捞坑。筛下物直接进入到矿浆准备器和矿浆预处理器。经过矿浆准备器的加药和充分的接触后，入五台浮选机进行分选。精矿通过管道流入精矿池，然后由精矿泵将浮选精矿给入三台加压过滤机和一台真空过滤机进行脱水，滤液又返回缓冲水池，浮选尾矿直接流入浓缩池进行浓缩，浓缩池溢流水进入循环水池，作为循环水使用，浓缩低流通过压滤机脱水成压滤煤泥。具体工艺流程如图1所示。

2 浮选系统存在的问题

2.1 入浮浓度偏低

表1 是在相同入浮物料、相同药耗、相同药比、相同浮选环境、不同入浮浓度时，精煤产率的对比结果。由表1 实验数据得知，在其它条件不变的情况下，提高入浮浓度，精煤产率、灰分同时增加，当超过某一值后，精煤产率下降，灰分增加，尾煤灰分降低。由此可以说明，当入浮浓度过高或过低时都对精煤产率和灰分有不好的影响，所以生产中应选择最佳的入浮浓度，以确保精煤产率和质量，由表1可知浮选的最佳入料浓度为80g/L-120g/L 之间。

表1 不同入浮浓度时精煤产率对比表

表2 是选取太西洗煤厂每月14日生产报表上的浮选入料浓度，可知太西洗煤厂的入浮浓度很少有高于45g/L，很明显太西洗煤厂的浮选入料浓度偏低。

表2 2013年每月14日入浮浓度

由于浮选入料浓度过低的现象，从而使药剂消耗量增多，操作起来相对困难等缺点。为了保证浮选入料具有稳定的操作条件，生产中只能严格控制重选用水量，尤其是跳汰机用水量不易过大。因为重选脱水作业区的水量除由该作业排出的产品带走外，全部进入浮选系统，如果该作业区用水量不控制必造成浮选入料浓度过低，使浮选操作困难，但是这样一来对其他生产系统产生了严重的影响。

2.2 浮选机长期超负荷工作

浮选机处理能力的计算（728-731、A739）

经以上计算，浮选系统矿浆通过能力为2176m3/h。

末煤重介脱介总用水量=367.36*1.5=551.04m3/h，离心机水道水和托盘水为100m3/h，总用水量为651.04m3/h。

跳汰机用水量=800*2.0=1600m3/h，粒煤重介用水和主厂房其余用水量为140m3/h。

中煤重介用水量=80*1.5=120m3/h。

产品仓用水量为90m3/h。

系统总水量为2601.04m3/h。

由上可知，明显浮选机的额定处理能力超过了现阶段入料量。

3 系统优化改造方案

太西洗煤厂现有三个浓缩池，在日常生产中只用两台，其中有一台作为事故浓缩池，因此将太西洗煤厂的浮选工艺流程加以改造，使得部分进行浓缩之后再浮选。如果事故浓缩池要维修时，我们可以采用现有的直接浮选方法，反之采取半直接浮选工艺，其工艺流程图见图2。

A601 浓缩机处理能力计算：

F—浓缩机的有效面积；

q—单位面积的处理能力；

k—不平衡系统取1.25。

由上面计算可以看出A601 小时处量水量为1978m3，能满足半浓缩浮选的要求，从理论上看浮选机入料浓度在80g/L 左右浮选效果佳、药剂消耗少。

现一分区捞坑溢流在40g/L 左右，如果生产过程将现有捞坑溢流进入A601，大约1400m3/h。如果A601 底流浓度按300g/L，溢流浓度按1g/L 计算，浓缩后产生底流量为195m3/h，溢流1205m3/h。那么这样进入浮选机的水量可以降低到1405m3/h，A739、728-730 四台浮选机就能满足工艺要求。

从管路走向看，现有一条从缓冲水池上方到A601 的直径为630mm 的管路，其中捞坑溢流的一条管路与之相接，如要实现半浓缩浮选需要将两条捞坑溢流管与这条管路相接，并安装两阀门，同时在这条管路与620 入料管之间的连通管之间加一阀门，便可以实现A601 的入料。A601 浓缩后溢流可以通过循环水泵入循环水池，底流通过现有管路入缓冲水池，同时架设一条至浮选精矿池的管路，并将底流管延伸自粗煤泥入料池，这样可以灵活调整浮选精矿和粗煤泥灰分，提高精煤回收率。

其它管路改造建议，为了解决末煤重介开车后，浮选粗矿压力大问题，建议将浮选粗矿管直接通过自流方式入捞坑或粗矿池，这样可以解放717、718 粗矿泵，降低能耗。

优点分析：①可以实现浮选入料浓度可调节，降低了浮选入料水量；②减少浮选机使用数量，降低了药剂消耗；③浮选精矿灰分灵活可调，且调节过程稳定，改善了现有浮选精矿灰分波动的现状；④进入老30 米水量减少一半左右，可以实现老30 米的单台运行，设备实现了备用，降低了絮凝剂的使用量；⑤可以灵活调节粗煤泥灰分，提高精煤回收率；⑥浮选入料量减少，通过调节可以实现缓冲泵单台运行。