曹 闯，田 亮，何 彬，路文水，王 翔

(1.山东超美清洁能源有限公司，山东 泰安271000；2.翟镇煤矿煤质发运中心，山东 泰安271000；3.山东科技大学，山东 黄岛266000 )

金阳选煤厂隶属于金阳矿业集团，位于泰安市宁阳县葛石镇境内，是一座设计处理能力为0.6 Mt/a的炼焦煤选煤厂，入选金阳矿井原煤，原设计工艺为：有压两产品重介质旋流器主再选和煤泥浮选的联合分选工艺。

1 浮选系统现状和存在问题

1.1 浮选系统介绍

原煤预先脱泥，50～0.5 mm粒级物料采用主再选有压两产品重介质旋流器进行分选；≤0.5 mm粒级物料经分级旋流器分级后，溢流进入弧形筛，筛下水进入浮选系统，弧形筛筛上物连同分级旋流器底流进入主再选系统；浮选精煤采用压滤机脱水，浮选尾煤经浓缩后采用压滤机回收。浮选系统原则流程如图1所示。

1.2 存在问题

(1)浮选精矿由浮选精煤压滤机处理，但是压滤后得到的浮选精煤存在水分大，粘结成块，无法均匀混入主选精煤产品中去，导致精煤质量无法满足客户要求，最终只能将浮选精煤经圆盘给料机给到中煤皮带，掺入中煤，造成了严重的经济损失。

图1 浮选系统原则流程图

(2)由于入选原煤来料不稳定以及分级旋流器底流弧形筛筛下水的影响，致使脱泥筛下煤泥水桶和浮选入料桶液位不稳定，浮选入料浓度波动大；弧形筛筛下溜槽承接的管路坡度过小易导致堵塞，需要一直加水冲刷，防止管路堵塞，从而引起浮选入料浓度变化，而过高或过低的浮选入料浓度都会影响浮选效果。

(3)金阳选煤厂使用柴油和杂醇作为捕收剂和起泡剂，浮选效果不佳；药剂添加依靠浮选司机的经验进行，无法保证添加的及时性和精确性，添加误差较大，导致药剂利用率低，药耗大，浮选效果差[1-3]。

2 优化方案

2.1 工艺系统改造方案

为解决选煤系统存在的问题，采取以下措施：

(1)粗煤泥采用三锥角水介质旋流器分选[4-7],溢流经振动弧形筛，筛上粗颗粒经高频筛脱水得到部分精煤；底流先经弧形筛截粗，筛上物进入主选混料桶，筛下水连同高频筛筛下水、振动弧形筛筛下水进入浮选入料桶，由浮选机处理该部分细煤泥。

(2)浮选精矿由泵打到卧式沉降过滤离心脱水机处理得到部分精煤[8-10]，高频筛筛上精煤和卧式沉降过滤离心脱水机脱水后的精煤由同一溜槽转运至精煤带式输送机。原工艺使用的水力分级旋流器、浮选精煤压滤机、圆盘给料机停用。改造后浮选系统原则工艺流程如图2所示。

图2 改造后浮选系统原则流程图

2.2 浮选入料浓度控制

为保证浮选入料稳定，采取以下控制措施：

(1)严格控制原煤入选量，保持给料量的稳定性。

(2)在脱泥筛下的煤泥水桶加设电动补水阀，实现煤泥水浓度的自动控制。为解决弧形筛筛下溜槽承接管路坡度过小，易导致管路堵塞的问题，改造管道，保证浮选入料浓度稳定[11-13]。

2.3 浮选药剂的选取

由于传统浮选捕收剂柴油分散性差，捕收性和选择性弱，传统起泡剂杂醇具有刺激性气味，污染环境，不利于职工的身体健康。金阳集团通过多方比较，并进行了多次小浮选对比试验，最终决定采用泰安远东化工科技有限公司的浮选药剂。不同药剂浮选指标对比试验结果见表1。

表1 浮选指标对比表

3 效果分析

3.1 三锥角水介质旋流器应用效果

根据对三锥角水介质旋流器的现场采样，并进行化验分析，三锥角水介质旋流器溢流和底流的样品指标见表2和表3。

表2 三锥角水介质旋流器溢流高频筛筛上样品

由表2可得，累计灰分为10.64%，说明三锥角水介质旋流器分选产品合格。

表3 三锥角水介质旋流器底流样品

由表3可得，累计灰分为63.13%，说明三锥角水介质旋流器底流含煤量少，符合要求。

3.2 浮选效果对比

试验结果显示,采用YDMC系列浮选药剂比传统浮选药剂有如下优势:

(1)药耗低。 每吨干煤泥药耗量由原来的1.61 kg降到了0.88 kg,药耗降低45.34个百分点,大大降低了药剂消耗。

(2)选择性强 。 在入浮条件基本相同的情况下, 精煤回收率提高了1.62个百分点，精煤灰分降低了1.61个百分点,尾煤灰分提高了10.30个百分点。

(3)降低了过滤机滤饼水分。 滤饼水分由原来的30.65%降到了28.30%,降低了2.35个百分点,最终精煤产品的水分也随之降低。

3.3 指标及效益分析[14-15]

工艺系统改造完成后，金阳矿业集团选煤厂的浮选入料浓度稳定性有了明显提高，浮选精煤产率相比之前也提高了7.28个百分点，按照入选能力0.6 Mt/a，煤泥含量为20%计算，每年浮选精煤量可增加8 736 t，按照1 000元/t的精煤价格计算，每年可增加销售收入873.6万元。

4 结语

由于原煤煤质变差，煤泥所占比例逐渐增加，为提高精煤回收率，减少细粒精煤的损失，金阳选煤厂通过增加粗煤泥分选，减小浮选入料粒度，改变浮选药剂种类等一系列优化改造方案的实施，提高了选煤厂的浮选效果。三锥角水介质旋流器在金阳选煤厂的应用完善了该选煤厂工艺、解决了介耗量大，主再选系统处理量减小等问题，增加了企业的经济效益。