镇城底选煤厂粗煤泥分级工艺优化改造

仝战伟

山西焦煤 西山煤电集团镇城底选煤厂, 山西 太原 030024)

镇城底矿选煤厂为一座设计产能150万t的矿井型选煤厂,双系统运行。其分选工艺流程为:原煤入选前不预先脱泥,经无压三产品旋流器分选得到精煤、中煤、矸石3种产品,精煤及中煤磁尾混合后进入煤泥分级筛,分级筛筛上物进入离心机得到粗精煤泥,筛下水进入浮选系统直接进行浮选。浮精经快开压滤机压滤脱水后进入精煤仓,浮选尾矿浓缩压滤排入煤泥场地,全厂洗水闭路循环。在生产过程中发现存在跑粗现象,影响浮选效果。

1 改造前存在问题

该选煤厂改造前精煤磁尾先经过弧形筛脱水脱泥(弧形筛筛缝为0.5 mm),筛上物进入煤泥离心机脱泥脱水,筛下物进入浮选系统,工艺流程见图1.

1.1 弧形筛入料筛分分析

弧形筛入料(精煤磁尾)粒度组成见表1. 由表1可以看出,煤泥中主导粒度级为0.25～0.125 mm,占比为33.82%,灰分为15.01%;+0.25 mm粒度级的累积灰分为8.51%,累积产率为37.40%;高灰细泥占比为28.78%,累积灰分为38.75%. 随着粒度的逐渐降低,各个粒度级的灰分逐渐升高,其中-0.045 mm粒度级的灰分达到56.99%,占比为8.56%.由此筛分实验数据可以看出:重介旋流器分选下限基本为0.25 mm,若0.25～0.5 mm粒度级再进入浮选系统,存在重复分选问题。

图1 改造前工艺流程图

1.2 弧形筛筛下水筛分分析

精煤磁尾弧形筛筛下水粒度组成见表2. 精煤磁尾弧形筛筛下水直接进入浮选,由表2可以看出,+0.5 mm粒度级的占比为3.83%,存在跑粗问题,不利于浮选操作,影响回收率,给洗水平衡增加了压力[1].

2 工艺优化改造

鉴于以上问题,对系统进行优化,主要优化方向是选择高效分级脱泥设备,实现高效脱泥分级和窄粒级入浮选,从而充分发挥喷射式浮选机的细粒级分选优势,提高浮选效果[2].

表1 弧形筛入料(精煤磁尾)粒度组成表

表2 精煤磁尾弧形筛筛下水粒度组成表

具体改造方案为:对2台30-60-20精煤泥弧形筛和2台32-60-20精煤泥弧形筛进行改造,更换为筛缝0.25 mm的高频筛,降低浮选入料上限,+0.25 mm部分直接脱水后进入产品仓,-0.25 mm级进入浮选系统,工艺流程见图2.

3 工艺优化改造后效果分析

改造完成后分别从高频筛入料、筛上物、筛下物粒度组成及灰分分析其效果,分析数据见表3,表4,表5.

从表中可以看出,筛上物灰分为9.44%,满足十级肥精煤灰分(≤10.00%)要求;筛下水中+0.5 mm粒度级含量为0%,解决了过去生产中跑粗问题,而+0.25 mm粒度级仅占3.44%,说明高频筛分级效果良好,为后续浮选作业创造了有利条件。

图2 改造后工艺流程图

表3 高频筛入料(精煤磁尾)粒度组成表

表4 高频筛筛上物粒度组成表

表5 高频筛筛下水粒度组成表

4 经济效益分析

现精煤磁尾中煤泥(-0.5 mm)占原煤23%,改造前进入浮选中+0.25 mm粒度级占33.77%,而改造后仅占3.44%,年入洗原煤按150万t,精煤按2 000元/t,煤泥按50元/t计。

1) 优化改造后,回收率得到提高,对比分析见表6.

改造后能减少浮选入料量:33.77%-3.44%=30.33%.

表6 浮选入料粒度为-0.5 mm和-0.25 mm生产结果对比表

综合回收率为:30.33%+73.66%×69.67%=81.65%.

较分级前提高约:81.65%-80.64%=1%.

可提高经济效益:150×23%×1%×(2 000-50)=672.75(万元)。

2) 优化改造后,浮选煤泥量减少150×23%×30.33%=10.46(万t),而捕收剂及起泡剂按2.5∶1折合单价13 000元/t,干煤泥药剂消耗0.9 kg/t,按减少煤泥量药剂消耗的一半计算,则年节约药剂费用10.46×1/2×0.9×13 000/1 000=61.19(万元)。

综上可知,合计年增收效益为672.75+61.19=733.94(万元)。

5 结 语

该厂改造完成后,提高了精煤磁尾的脱泥效率,避免了粗煤泥重复分选,同时减少了浮选入料中粗粒级物料的含量,减少了药耗,优化了浮选效果,精煤回收得到提升,经济效益显著。