马头洗选厂煤泥水系统优化与改造实践

沈 雁

(冀中能源峰峰集团 马头洗选厂，河北 邯郸 056045)

马头洗选厂煤泥水系统优化与改造实践

沈 雁

(冀中能源峰峰集团 马头洗选厂，河北 邯郸 056045)

针对马头洗选厂重介技术改造后煤泥水系统状况及存在问题，通过利用闲置角锥沉淀池，对中煤磁选尾矿截粗再浮选，将捞坑溢流返回一段浓缩机等一系列改造措施，对煤泥水系统进行了完善与优化，取得了良好效果。

煤泥水; 煤泥水系统；优化改造；角锥沉淀池；捞坑溢流

冀中能源峰峰集团马头洗选厂是1959年建成投产的中央型炼焦煤选煤厂，经过2006年扩能提效技术改造后，生产能力达到4.0 Mt/a，选煤生产采用无压给料三产品重介旋流器+煤泥直接浮选+煤泥水两段浓缩、两段回收联合工艺流程。该厂入选从集团公司各炼焦煤矿井调配和外购的原煤，多为难选煤,入选原煤的牌号为肥煤和瘦煤，主要产品有炼焦配煤(10级精煤)、中煤、矸石和尾煤泥副产品。扩能提效技改后，马头洗选厂采用重介旋流器分选工艺[1]实现了宽粒级分选，入料上限可达80～100 mm，分选下限为0.25 mm左右。但在生产运行中，该厂煤泥水系统面临了两个困境：一是“跑粗”问题。跑粗导致进入煤泥水系统中的>0.25 mm粒级物料较多，直接影响了浮选作业入浮浓度，不仅造成物料的重复分选，也加重了后续作业负荷，增加了加工成本；二是“过细”问题。由于改造采用的进口脱介筛筛孔较小，导致压滤尾煤中<0.045 mm粒级含量在60%以上，给压滤机的处理带来极大困难。因此亟待对煤泥水系统进行优化改造。

1 生产现状及存在问题

马头洗选厂有东、西两套各自独立的生产系统。虽然入选同一原煤，但在分料过程中，刮板分配给两个生产系统的物料往往西部末煤量偏多，因此导致东、西两系统入浮浓度不同，从而给后续的浮选及脱水作业带来了影响。

此外，由于煤矿大型机械化开采的应用和煤炭开采深度的加大，煤泥水中高灰细泥的含量不断增加，粒度极细的高灰细泥给尾煤脱水带来了极大困难[2]。技术改造后，马头洗选厂尾煤入料中细粒含量急剧增加，大量细泥进入压滤机后，使压滤机工作循环周期大大延长，循环时间由原来的15 min上升到1 h左右，且滤板堵塞、弯曲变形严重，成饼困难，最终导致压滤机处理量急剧下降。由于压滤机处理能力降低，导致高灰细泥在系统中不断循环积聚，使洗水浓度增加，严重影响了重介系统和浮选系统分选效果，不仅使生产能力受到制约，也造成了生产成本的增加。

鉴于以上情况，马头洗选厂煤泥水系统亟待改进与完善，以提高系统适应能力，保障生产的正常运行。

2 煤泥水系统优化改造

2.1 强化分级，提高系统灵活性

改造前，精煤磁选尾矿经弧形筛截粗、煤泥离心机脱水后，产品直接进入最终精煤，弧形筛筛下水和离心液进入浮选入料桶，中、矸磁选尾矿直接进入一段浓缩机。改造前的煤泥水工艺流程如图1所示。

图1 原煤泥水系统工艺流程

马头洗选厂单系统精煤磁选尾矿流量为750 m3/h左右，双系统可达到1 500 m3/h。马选厂每个粗精煤回收系统选用四台VSB242060型弧形筛，由于入料量大，导致弧形筛时常跑水，从而出现两个问题：一是煤泥离心机入料浓度低，精煤水分高；二是大量高灰细泥进入精煤产品，致使精煤灰分升高[3-4]。

为此，马头洗选厂将技术改造后闲置的108 m3的角锥沉淀池恢复使用[5]，将东、西两系统精煤泥桶内煤泥水打入角锥池先进行缓冲与分级，再由管道闸门控制，将角锥池溢流、底流分配给东、西两系统的浮选机和粗煤泥回收系统。

角锥池的利用不仅解决了东、西两系统浮选入料不均匀、入料缓冲量小、入料量不稳定等问题，而且通过调整角锥池底流口排放量，还可灵活调节浮选入料浓度，从而简化了工艺流程，确保了浮选入料粒度、入料量，使生产系统灵活性增加。

改造后的煤泥水系统工艺流程如图2所示。

图2 改造后的煤泥水系统工艺流程

2.2 中煤磁选尾矿截粗再浮选

由于压滤尾煤灰分偏低，日常检查平均灰分在45%左右，因此对中煤磁选尾矿进行了小浮沉试验，试验结果如表1所示。

表1 中煤磁选尾矿小浮沉试验结果

由表1可知，中煤磁选尾矿灰分为30.88%，其中<1.4 g/cm3密度级含量达到40.25%，灰分为7.75%，说明中煤磁选尾矿中还含大量精煤。

为了最大限度地回收资源，提高经济效益，马头洗选厂采用高频振网筛对中煤磁选尾矿进行截粗处理，振网筛底流进入浮选机再次分选，不仅保证了浮选入料粒度，而且提高精煤产率，增加产品附加值。

2.3 捞坑溢流返回一段浓缩机

生产中捞坑来料为生产系统中各种跑、冒、滴、漏水和一段浓缩机底流，其中各种跑、冒、滴、漏水为管理损失，也是选煤厂生产管理的重点。在生产过程中，精煤泥桶、精矿池、浮选入料桶在生产不正常时的跑冒及设备事故滴漏、排放通过捞坑溢流进入了二段浓缩机，不仅影响尾煤灰分，也相对增加了煤泥水后续作业的负荷。

为此，选煤厂将捞坑溢流打回一段浓缩机进行再次浓缩回收，一段浓缩机底流常开，以加快煤泥颗粒沉降速度，同时一段浓缩机底流经高频筛脱水后掺入中煤。如此便大大减少了进入二段浓缩机的煤泥量，减轻了尾煤压滤的负担，同时提高了中煤产率。

由改造前的一段浓缩机溢流与尾煤捞坑溢流小筛分试验结果(表2)与改造后的试验结果(表3)对比可以看出，改造前一段浓缩机溢流中>0.25 mm粒级含量为44.40%，>0.125 mm粒级含量为90.59%；改造后一段浓缩机溢流中>0.25 mm粒级的含量为0，>0.125 mm粒级含量为7.13%，煤泥中粗颗粒含量明显减少，改造效果明显。

表2 改造前一段浓缩机溢流与尾煤捞坑溢流小筛分试验结果

表3 改造后一段浓缩机溢流与尾煤捞坑溢流小筛分试验结果

3 改造效果

(1) 经测算，马头洗选厂中煤磁选尾矿进入浮选机再分选后，精煤产率比改造前上升0.26个百分点，实现了经济效益最大化。按照年入选原煤358万t，精煤价格700元/t，中煤价格350元/t计算，每年可增收325.78万元。

(2)闲置角锥池的利用，不仅增加了浮选入料缓冲量，强化了粒度分级，有效控制了浮选入料粒度，而且东、西部浮选系统可灵活掌握，稳定了浮选生产系统，减少了浮选系统的跑冒，同时使入选原煤量得到大幅度提升。

( 3)捞坑溢流返回一段浓缩机，形成了煤泥水系统小循环。经测算，中煤产率可提高0.2个百分点，按照年入选原煤358万t，中煤价格350元/t，尾煤价格200元/t计算，年可增收107.4万元。

[1] 谢广元.选矿学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2001.

[2] 冉进才，陶东平，李严峰.选煤厂煤泥水处理问题及对策[J].选煤技术，2003(1)：29-30.

[3] 苗聚英，庞宇飞.优化煤泥水处理系统 实现经济与环境效益双赢[J].选煤技术，2007(1):38-40.

[4] 卲燕祥.煤泥水闭路循环技术改造的实践[J].选煤技术，2002(2):30-31.

[5] 孟凡瑞.林西洗煤厂煤泥水系统的改造实践[J].选煤技术，2008(4):82-84.

Optimization and renovation of the coal slurry system at Matou coal preparation plant

SHEN Yan

(Matou Coal Preparation Plant, Jizhong Energy Fengfeng Group, Handan, Hebei 056045, China)

In order to tackle the problems encountered in the coal slurry system in current use following the technical remoulding of plant's dense medium separation system, extensive work is made on the renovation of the slurry system by taking a series of measures with the use of the idle spitzkasten. These include, among others, sending the finer sizes screened out from the tailings of the middlings magnetic separator to flotation circuit, and sending the overflow of the dredging sump back to the primary thickener. The perfection and optimization of the slurry system has met with favourable result.

slurry; slurry system; optimization and renovation; spitzkasten; dredging sump overflow

1001-3571(2016)01-0045-03

TD946.2

B

2016-02-14

10.16447/j.cnki.cpt.2016.01.011

沈 雁(1977—)，女，河南省沁阳市人，工程师，从事选煤厂生产现场技术管理工作。

E-mail：shen7727@qq.com Tel：15081605109