智能加药系统在选煤厂浮选系统中的应用

2021-09-21万刘鹏

机械管理开发 2021年8期

万刘鹏

（西山煤电集团设计院有限公司，山西太原 030053）

引言

近几年，西曲选煤厂因矿井的原煤煤泥含量加大并时常夹杂泥岩、黄泥及大量风化煤等诸多不利因素影响，同时，受限于该选煤厂落后的浮选、浓缩机药剂添加装备与技术，所以时常出现浮选精矿超灰、尾矿跑煤、细泥积聚，恶化洗水系统等问题，严重影响了其浮选精煤产率、浮选尾矿灰分及尾煤煤泥灰分的效果，影响生产的正常进行。因此，西曲选煤厂采用先进的浮选自动加药技术，采用在线监测自动加药对浓缩机入料及洗水浓度进行检测和升级，实现西曲选煤厂煤泥浮选系统的提质增效、减少药剂浪费与消耗、降低用工数量及职工劳动强度，改善作业环境等的工作目标。

1 西曲选煤厂煤泥浮选加药现状分析

1）浮选加药系统：西曲选煤厂现有4 套浮选机，加药方式为传统的人工加药。浮选精矿灰分和尾矿灰分存在波动情况，浮选情况的灰分一般不超过10.5%，最大不超过11.0%，尾矿灰分波动较大，波动范围为65%～80%[1]。

4 台浮选机的入料来至4 台浓缩旋流器组，旋流器入料煤质类型多样有原生煤泥、原生煤泥、精煤磁尾（中煤）、精煤磁尾，每两台汇聚一根管道通过自流最终汇聚为一个管道，管道中无法混匀，导致浮选机入料浓度、流量和煤质不完全一致，各个浮选机药剂均需要单独控制加药量，依靠人工经验判断添加药剂，操作难度大，劳动强度高。目前每个浮选入料均安装流量计，但由于管道中气泡多，流量监测不准已弃用，药剂添加过程均通过人工手动控制阀门。人工加药存在不能实时调整、药剂添加量不稳定等主观因素，浮选不能保证在最优的工况下分选，易造成尾矿中带煤以及精煤损失。浮选入料设备流程如图1所示。

图1 浮选入料设备流程示意图

2）浓缩机自动加药系统：目前添加复合药剂，加药过程自动化程度低，有2 台简易制药装置含加药泵（不带变频），目前加药过程需要人工添加药剂、调配药剂，无法调节加药量只能通过人工调整配药浓度来控制加药量，加药频率高，工人劳动强度大，不可避免造成药剂的浪费。同时以聚丙烯酰胺为代表的药剂有一定的毒性和腐蚀性，长期接触会对健康造成损害。

2 改造目的

增设浮选及浓缩机自动加药系统后，加药系统由岗位制转换为巡检制，浮选与浓缩机加药每班只需设1 位巡检工，或可以由其他岗位巡检监管，降低人工劳动强度与单位药耗。

通过最优的药剂制度，尽可能的从尾矿中回收精煤，提高回收率和经济效益。

3 技术方案

3.1 工艺流程介绍

浮选自动加药系统配套应用在现有的浮选系统，矿浆灰分在线检测仪入料引自尾矿管，对整个浮选系统进行实时监控；新增浮选自动加药站，实现浮选药剂的除杂、准确定量添加和乳化；浮选自动加药系统平台，与浮选自动加药站和矿浆灰分在线检测仪连接，对整个浮选系统进行同时具有前馈和反馈的闭环自动调节和控制。关于矿浆灰分在线检测仪调节浮选时间间隔需要说明的是：为充分利用浮选精煤矿浆灰分检测数据，实际生产中调节浮选时间间隔需根据实际生产情况确定。

3.2 实施方案

1）增加流量与浓度检测传感器。4 台浮选机的入料浓度和流量不完全一致，增加4 套入浮矿浆浓度计和流量计，在进矿浆预处理器前的自流管上分别安装浓度计和流量计，对入浮矿浆浓度和流量进行监测，其中因为进矿浆预处理器为自流管道，流量计检测精度保证存在一定困难，目前正在和流量计厂家沟通寻求尽可能保证流量计检测精度的方法。

2）增加矿浆灰分检测仪。根据据西曲生产情况，精矿灰分一般不会超过11%，基本无超灰风险，因此无需检测。通过检测尾矿，根据尾矿灰分调整药剂制度，提高精矿的抽出率，达到精矿灰分不超标、尾矿灰分高的目标。本次改造增加2 台尾矿矿浆灰分在线检测仪，每台尾矿矿浆灰分仪轮换检测2 台浮选机的尾矿灰分，检测时间约30 min 左右，具体检测时间需要通过试验确定[2]。

3）增加药剂的乳化装置和定量添加装置。代替传统的人工控制阀门加药；根据入料和产品参数，为加药系统反馈最优的药剂制度；药剂制度根据浮选机的入料流量、浓度等参数进行实时调整。