中兴选煤厂煤泥水系统技术改造研究

韩士华

（山西汾西矿业（集团）有限责任公司生产管理部，山西 介休 032000）

引言

中兴选煤厂为群矿型炼焦煤选煤厂，设计能力4.0 Mt/a，2009 年5 月投产，入洗煤种为2#、02#主焦煤和4#、5#合并层瘦煤，选煤工艺为：脱泥有压三产品重介旋流器+RC/TCS 粗煤泥分选+浮选，浮选精煤采用2 台加压过滤机脱水。

1 煤泥水系统存在的问题

1）加压过滤机达不到额定处理能力，导致浮选精煤脱水能力不足，原因如下：设备老化、故障频繁、维护工作量大，缩短了加压过滤机的有效工作时间；由于浮选入料质量浓度偏低（30 g/L～60 g/L），要保证浮选精煤回收率、提高浮选尾矿灰分，就必须增加浮选药剂用量，而浮选药剂量的增加，又造成浮选精矿中虚泡增多，使加压过滤机入料泵上料困难，加压过滤机排料周期延长，造成断料现象，从而造成加压过滤机处理能力的降低[1-2]。

2）选煤电耗高,加压过滤机及配套设备本身功耗就比较大（总功率高达1 630 kW），又由于经常断料引起的设备空转，造成选煤厂电耗更高，实际全厂电耗远远大于节能型电耗指标（≤6.90 kW·h/t 原煤）。

3）中煤灰分偏高、煤泥灰分偏低,现有生产系统中、矸稀介没有分开，实际生产中脱水回收后的中矸磁尾排入，使中煤灰分偏高；排入煤泥中造成煤泥灰分偏低；浮选尾矿灰分太低，通常都在60%以下，相应的降低了浮选精煤回收率，造成资源浪费[3]。

4）选煤成本高，由于煤泥灰分低，造成精煤产率降低，无效运输增加，加压过滤机和空压机维修费用高，加大了选煤成本。

2 改造具体方案

1）采用沉降过滤离心机替代已经老化的加压过滤机。

2）将中煤、矸石稀介分开回收，中煤磁尾、矸石磁尾、煤泥分选机尾矿分别回收，增加矸石磁尾高频筛、相应增加（或改造）桶、泵及管道[4]。

3）新增1 个精矿箱和2 台沉降过滤离心机，替代原有2 台加压过滤机，目前正在使用的两台精煤压滤机仍继续使用。在现有浮选精矿管上加一支管及阀门，浮选精矿自流进入精矿箱，精矿箱内浮选精矿再自流进入沉降过滤离心机[5-7]。脱水后的精煤通过溜槽给入419 浮选精煤转载刮板上，沉降过滤离心液自流进入沉降过滤离心液桶（现有桶改造并再增加一个351 溢流桶，两桶底部联通），新增1 台沉降过滤离心液及351 溢流泵。沉降过滤液及351 溢流泵打入新增的1 组Φ300 mm×18 mm 浓缩旋流器，旋流器溢流作为脱泥筛喷水或者直接去循环水池，由于高差不够，影响喷水效果，在溢流管上加一台管道泵；旋流器底流进入浮选入料桶进行浮选或者进入精煤压滤机入料桶[8-10]。

4）在现有332 中矸稀介质桶中间加隔板，分别作为中煤稀介桶和矸石稀介桶使用；现有中矸稀介泵作为矸石稀介泵，新增1 台中煤稀介泵；现有2 台336、337 双滚筒中矸磁选机分开使用，336 作为中煤磁选机，337 作为矸石磁选机。中煤稀介和矸石稀介分别流入各自稀介桶中，再由各自的泵打入各自磁选机。336 中煤磁选机磁选尾矿进入342 煤泥水桶；337 矸石磁选机磁选尾矿进入349 矸石磁尾桶（原中矸磁尾桶）。336、337 磁选精矿进入合格介质桶不变。中煤磁尾进入煤泥水桶后与煤泥水一起打入344 煤泥分级旋流器，溢流进入浮选入料桶，底流进入TCS 粗煤泥分选机或RC 粗煤泥分选机。TCS 粗煤泥分选机和RC 粗煤泥分选机并联使用。TCS 或RC 精矿自流进入新增精矿箱，由新增沉降过滤离心机脱水处理。TCS 或RC 尾矿自流进入361 粗中煤振动弧形筛，通过弧形筛出料溜槽的改造，给入362 粗中煤高频筛，362 高频筛筛上物通过改造后的363 尾矿转载刮板给入702 中煤皮带。361 弧形筛和362 高频筛筛下水进入煤泥水桶，由于距离较远，且自流高度不够，新增高频筛筛下水转排桶及转排泵，筛下水先自流入转排桶，再由转排泵打入煤泥水桶[11]。矸石磁尾利用原353 矸石磁尾泵打入354 矸石磁尾分级旋流器（原中矸磁尾分级旋流器），旋流器溢流（浓度＜15 g/L）至脱泥筛作为筛子喷水；底流自流进入360 矸石磁尾振动弧形筛，弧形筛筛上物给入新增的矸石磁尾高频筛，高频筛筛上物通过新增的矸石磁尾转载刮板给入821 煤泥皮带。360 弧形筛筛下水进入煤泥水桶，新增矸石磁尾高频筛筛下水通过现有管道进入浓缩系统。由于现有351 精煤磁尾分级旋流器溢流浓度较低，影响浮选效果，因此新增精煤磁尾分级旋流器溢流至沉降过滤离心液桶管道，溢流可通过新增的沉降离心液分级旋流器浓缩后进入浮选系统。

煤泥水系统改造后，所有进入到浮选系统的物料都是经过小直径的旋流器的分级，可有效解决浮选入料中+0.5 mm 的超粒问题，同时，部分浮选入料是浓缩旋流器的底流，相应的提高了浮选入料的浓度，保证了浮选入料质量浓度在55 g/L 以上，超粒问题的解决和浮选入料浓度的提高有效的提高了浮选尾煤的灰分，浮选精矿质量浓度能够达到300 g/L 左右，也有利于浮选精煤的后续脱水（卧式振动离心机的入料条件要求，粒度必须＜3 mm，有利的入料质量分数在20%～40%之间）[12]。

3 改造效果

1）进入浮选系统的物料均为浓缩旋流器溢流，解决了浮选入料中存在粗颗粒的问题。

2）沉降过滤离心机代替加压过滤机，解决了浮选精煤脱水能力问题。

3）由于解决了煤泥水系统跑粗和浮选精煤脱水能力问题，把浮选精矿灰分从9%提高到10.5%左右，提高浮选精煤产率约20%（占浮选入料），粗煤泥分选精矿灰分稳定在10.5%～11.0%，从而把综合精煤产率提高约1.5%，由于中兴入选原煤煤层太多，入选煤质波动非常大，因此保守估计精煤产率可提高1%。

4）中煤稀介、矸石稀介分开回收，中煤磁尾、矸石磁尾、煤泥分选机尾矿分别回收，提高了浮选尾矿以及压滤煤泥灰分，使煤泥灰分≥65%，浮选尾矿灰分由60%左右提高到≥70%，做到节能减排。

5）节约生产成本，减少电耗：通过电表测量，全年电耗减少1.7×106kW·h；采用卧式沉降过滤离心脱水机，可实现无人值守，每班减员2 人，共减员4 人；卧式沉降过滤离心脱水机维护保养简单易操作，故障率低，维护成本低。