西曲选煤厂粗煤泥分选效果评价

李 宝，伍华超，季晓明，李艳红，张爱萍，王迪业

(1.沈阳科迪通达矿山机械有限公司，辽宁 沈阳 100013；2.山西西山煤电有限公司 西曲选煤厂，山西 太原 030020)

西曲选煤厂粗煤泥分选效果评价

李 宝1，伍华超1，季晓明1，李艳红1，张爱萍2，王迪业1

(1.沈阳科迪通达矿山机械有限公司，辽宁 沈阳 100013；2.山西西山煤电有限公司 西曲选煤厂，山西 太原 030020)

为解决西曲选煤厂浮选精煤灰分高、介耗量大的问题，采用两台TBS-3.0干扰床分选机对粗煤泥进行分选。介绍了该分选机的结构、工作原理、技术特点、技术参数，并分析了其在该厂的应用情况。生产实践表明：TBS-3.0干扰床分选机的应用，不但有效提高了精煤产品的质量，而且使重介系统的介耗量下降，取得了良好的经济效益。

粗煤泥；介耗量；干扰床分选机；精煤灰分；操作要点

西曲选煤厂位于山西省古交市，隶属山西西山煤电股份有限公司，是一座处理能力为3.0 Mt/a的矿井型炼焦煤选煤厂。洗选工艺为原煤预先脱泥、块煤无压给料三产品重介质旋流器分选、煤泥浮选的联合工艺。入选原煤为西曲矿的烟煤，主导产品为12级焦精煤，供国内各地的焦化厂和各大钢铁企业使用。

随着西曲选煤厂入选原煤煤质的变化，末煤数量增多，煤泥浮选效果变差，重介系统介耗量增加，严重影响精煤产品质量和生产成本。为此，对该厂原煤洗选工艺进行改造，在主厂房内增加两台TBS-3.0干扰床分选机，用于分选2～0.5 mm粒级粗煤泥，改造工程于2012年9月9日顺利竣工。TBS-3.0干扰床分选机投入使用后，精煤灰分低于10%，完全满足客户对精煤产品质量的要求。由于粗煤泥采用TBS-3.0干扰床分选机分选，浮选入料中的末煤数量减少，避免了高灰细泥对浮选精煤的污染[1]，重介系统介耗量下降，精煤质量得到提高，经济效益显著。

1 存在问题及原因分析

随着西曲矿开采工艺的进一步细化，入选原煤粒度组成发生了较大变化，末煤数量增加，导致煤泥处理难度增大[2]。该厂原煤预先脱泥筛筛下水(煤泥水)直接由浮选机浮选，由于煤泥水中物料灰分高(大于23%)，浮选效果差，致使浮选精煤产品质量无法满足客户要求[3]。此外，脱介筛上的细粒煤带介量大，而磁选机对细粒煤中的介质回收效果差[4]，导致重介系统介耗量增加。经测算，重介系统吨原煤介耗量在3 kg/t左右，远高于国内同类选煤厂的介耗量。

在增加两台TBS-3.0干扰床分选机的同时，安装两台直径800 mm的大直径煤泥分级旋流器，并将原煤脱泥筛筛缝放宽至1.5 mm，这样既能提高脱泥筛的筛分效率，又能减少进入重介系统的细粒煤数量，进而提高重介系统的洗选效果。煤泥分级旋流器底流由TBS-3.0干扰床分选机分选，TBS精矿经精煤离心脱水机脱水后作为精煤产品，TBS尾矿经高频筛脱水后作为煤泥产品，离心液、高频筛筛下水进入浮选系统进一步处理。

2 TBS-3.0干扰床分选机

2.1 结构及工作原理

TBS-3.0干扰床分选机主要由执行器、观察平台、入料井、筒体、探测器、紊流板、连杆机构、控制器等组成，结构示意图如图1所示。

1—执行器；2—观察平台；3—溢流堰；4—入料井；5—筒体；6—探测器；7—紊流板；8—连杆机构；9—控制器

干扰床分选机工作时，由供水泵将一定压力、流量的水流从桶体底部的稳流板打入其内部，当水流以预定的压力和流速通过紊流板上的稳流塞后成为上升流。上升流与粗煤泥相互作用，形成由悬浮颗粒组成的干扰床层。当粗煤泥进入分选机后，在干扰床层进行分层，粒度、密度较大的颗粒下沉，聚集于槽体底部，通过排料口排出后成为尾矿；粒度、密度较小的颗粒随水流上升[6]，通过溢流堰排出后成为精矿。随着粗煤泥的持续给入，分选机不断重复上述过程，直至粗煤泥分选完毕。

2.2 技术特点

TBS-3.0干扰床分选机是一种高效粗煤泥分选设备，具有如下技术特点：①分选粒度范围宽。入料粒度范围为3～0.15 mm，最佳分选粒度范围为1～0.25 mm。②分选密度可调，调节范围为1.35～1.90 g/cm3。③实现电液动智能控制，无需工人值守。④生产成本低。仅需自生介质水，无需添加其他化学药剂或加重剂。⑤分选精度高。Ep平均值为0.06,I平均值为0.1。⑥设备处理量大，每小时的处理量为110 t。

2.3 技术参数

西曲选煤厂使用的TBS-3.0干扰床分选机主要技术参数如下：

设备型号

XGR-3000

箱体直径/mm

3 000

入料粒级/mm

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1～0.25

处理量/(t·h-1)

110

入料浓度/%

45～50

上升流流量/(m3·h-1)

90～100

上升流压力/kPa

70～100

分选密度范围/(g·cm-3)

1.35～1.90

控制方式

电液动

尾矿排料口数量/个

3

执行器功率/kW

3×0.55

2.4 操作要点

为保证粗煤泥的分选效果，在操作TBS-3.0干扰床分选机时一定要做到以下五点：①设备给料前必须先供水，使床层处于松散状态；②入料浓度要控制在30%以上，上升流压力要保持在70 kPa，且水量恒定；③床层密度探测器、执行器为精密仪器，严禁重击；④触控屏上的P值为厂家设定的执行器开启速率，需要时应根据现场实际情况适当调整；⑤要定期检查设备底部压力箱和紊流塞是否堵塞，建议每两周检查一次，必须保证其畅通，且要及时更换磨损或缺失的紊流塞。

3 应用效果

增加TBS-3.0干扰床分选机后，脱泥筛筛分效率和介质回收效果均提高，吨原煤介耗量由3 kg降至1.50 kg，精煤质量得到改善(表1)，系统处理量和分选精度得以提高。

表1 TBS-3.0干扰床分选机分选效果

由表1可知：TBS-3.0干扰床分选机的精煤灰分小于10%，完全满足精煤产品灰分小于10.05%的质量要求，且硫含量有所下降低，洗选效果良好。

考虑到经磁选机处理的精煤、矸石脱介筛筛下煤泥水所含粗煤泥分选难度较大[7]，采用TBS-3.0干扰床分选机对其进行分选。经此工艺改造后，粗煤泥分选效果良好(表2)，可洗选出灰分小于10%的精煤，此时尾煤灰分大于45%。

表2 粗煤泥分选效果

4 效益分析

TBS-3.0干扰床分选机的使用，不但使该厂精煤灰分得到控制，而且使吨煤介耗量下降，经济效益和社会效益显著。

安装TBS-3.0干扰床分选机后，重介系统吨原煤介耗量由3 kg降至1.50 kg。目前介质价格按1 000元/t计算，仅此一项每年可节约成本约450万元。由于粗煤泥预先采用TBS-3.0干扰床分选机处理，主选系统入料的灰分降低，精煤产率提高。经分析重介精煤产率提高1个百分点，因此每年可增加利润1 800万元。粗略估计，西曲选煤厂每年可增收2 250万元。

TBS-3.0干扰床分选机的应用，有效解决了浮选精煤灰分高、介耗量大的问题，不但回收了大量宝贵的炼焦煤资源，而且节约了许多生产成本，还促进了企业经济效益的提升，为解决同类型选煤厂粗煤泥分选的难题提供了很好的方案[8-11]，具有很好的借鉴意义。

5 结语

TBS-3.0干扰床分选机具有操作方便、用水量少、密度可自动控制、分选效果好等优点，该设备的应用不但解决了重介选煤厂不能有效分选2～0.15 mm粒级粗煤泥的难题，而且克服了磁选机分选后的煤泥水难处理的缺陷，为西曲选煤厂的高效洗选提供了物质基础，并带来了一定的经济效益和社会效益。TBS-3.0干扰床分选机的成功应用说明其适于分选粗煤泥，是目前国内粗煤泥处理的主要设备，也是加大煤炭洗选力度的有效设备，具有广阔的应用前景。

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[11] 刘志强，董睿敏.我国煤炭深加工产业发展现状述评[J].煤炭加工与综合利用，2014(4).

Evaluation of separation effect of coarse slime in Xiqu coal preparation plant

LI Bao1,WU Hua-chao1, JI Xiao-ming1, LI Yan-hong1, ZHANG Ai-ping2, WANG Di-ye1

(1.Shenyang Kedi Tongda Mining Machinery Co Ltd, Shenyang, Liaoning 100013, China; 2.Xiqu Coal Preparation Plant, Shanxi Xishan Coal and Electricity Power Co Ltd, Taiyuan, Shanxi 030020, China)

To solve the problem of high ash of flotation clean coal and great medium consumption in Xiqu coal preparation plant, two TBS-3.0 are used to separating coarse slime. This paper introduces structure, working principle, technical characteristic and parameters of this equipment as well as analyzes its application. The application shows that the quality of clean coal is improved; medium consumption from dense medium separation system is lowered so that economic benefit is remarkable.

coarse slime; medium consumption; TBS; ash of clean coal; operation points

1001-3571(2015)01-0061-03

TD942

B

2015-01-05

10.16447/j.cnki.cpt.2015.01.018

李 宝(1973—)，男，黑龙江省海伦市人，工程师，从事选煤设备研发及选煤厂设计工作。

E-mail:libao2008234@sina.com Tel:15041218805