FJC12-4A喷射式浮选机在经坊选煤厂的应用
2021-08-06尚春叶
尚春叶
（山西省长治经坊煤业有限公司，山西 长治047100）
1 概 况
山西省长治经坊煤业有限公司选煤厂为一座炼焦煤选煤厂，设计能力0.9 Mt/a，该选煤厂采用的是“1+1”模式的选煤工艺，即50～0.5 mm的原煤不经脱泥和分级直接由无压给料三产品重介质旋流器（型号为3GDMC1100/780A）分选，0.5～0.25 mm煤泥由煤泥重介质旋流器分选，0～0.25 mm煤泥由喷射式浮选机（型号为FJC12-4）分选。
2 FJC12-4喷射式浮选机核心部件构造、工作过程和存在问题
2.1 FJC12-4喷射式浮选机核心部件构造
FJC12-4喷射式浮选机的核心部件是充气搅拌装置，如图1所示。充气搅拌装置由进气管、喷射室、喷嘴、喉管和伞形分散器组成。其中喷嘴采用高铬铸铁和刚玉，耐磨性好，但是喉管和伞形分散器采用了铸铁材质，耐磨性不佳。
图1 FJC系列浮选机的充气搅拌装置Fig.1 Aerated stirring device of FJC series flotation machine
2.2 FJC12-4喷射式浮选机工作过程
经矿浆预处理器预处理的煤浆进入浮选槽内，一部分直流到第一槽箱进行充气搅拌；另一部分经假底下部被吸入浮选循环泵，经浮选循环泵加压后由中心入料管、分配室进入喷射室，煤浆高速从喷嘴中喷出，喷射室内形成负压，空气由吸气管吸入，使煤浆与空气充分混合，形成气溶胶，喷射流从喉管经伞形分散器的6个通道斜射到假底，进行充气搅拌，矿化后的浮选精煤由刮泡装置刮出，未被分选的矿浆经流通孔到后部槽箱再次分选，浮选尾矿由尾矿箱排出。
2.3 FJC12-4喷射式浮选机存在问题
经坊煤业选煤厂采用重介和浮选联合选煤工艺，由于建厂初期选煤工艺存在问题，介耗一直居高不下，最高时可达7～8 kg/t，最严重时，对浮选尾矿进行采样化验灰分时，烧结出的粉末呈红色，表明介质回收率极低。正是由于介质回收率低，进入后续浮选系统，浮选入料中含有大量磁铁矿粉，导致喉管和伞形分散器磨损严重，1 a就须更换1次。
3 FJC12-4A喷射式浮选机核心部件构造、工作过程和优点
3.1 FJC12-4A系列喷射式浮选机核心部件构造
为了提高浮选机工艺性能，减少维修量，降低材料费，在原有FJC系列浮选机基础上进行改装，主体装置不变，只是对核心部件充气搅拌装置进行改造，用FJC12-4A浸没式充气搅拌装置代替原充气搅拌装置，如图2所示。
图2 FJC-A系列喷射式浮选机Fig.2 FJC-A series jet flotation machine
FJC12-4A充气搅拌装置取消了易磨损件伞形分散器，除吸气管上端伸出浮选机液面外，其他部件都浸没在煤浆中，喉管长度是原来的1/4，并采用耐磨材料刚玉做内衬，耐磨性好，不仅减少了维修量，而且充气搅拌性能良好。
3.2 FJC12-4A喷射式浮选机工作过程
FJC12-4A浮选机工作过程与FJC12-4工作过程类似，煤浆都是经浮选循环泵加压后从喷嘴高速喷出，使喷射室形成负压，空气经吸气管卷入射流。但煤浆运动方式变了，由于取消伞形分散器，煤浆直接从短喉管沿360°圆周旋转喷出，喷射出的煤浆从短喉管以20°～25°夹角喷射到假底后，又以10°～15°夹角向周边反射。
3.3 FJC12-4A系列喷射式浮选机的优点
延长了设备的使用寿命；煤浆直接从喉管喷出，撞击假底，搅拌性能更好；气泡分布均匀，泡沫层可以均匀的向刮泡堰流动。
4 改造实施效果
4.1 改造效果
通过2个月的安装调试，在浮选入料灰分、粒度组成、浓度、浮选精煤灰分基本不变的情况下，浮选系统和煤泥水系统运行良好。化验室对浮选尾矿和循环水做采样化验，对捕收剂、起泡剂消耗量和精煤产率做统计，详见表1。
在近2个月的现场工业性实验运行阶段，在浮选条件基本相同的情况下，充分验证了该浮选机工作可靠性。通过表1可看出，改造后浮选尾矿灰分增加了2.94%，循环水浓度降低了0.62 g/L，吨煤捕收剂消耗降低了0.025 kg，吨煤起泡剂消耗降低了0.005 kg，精煤泥产率提高了1.29%。
表1 浮选机改造前后各项指标对比情况Table 1 Comparison of indexes before and after flotation machine modification
4.2 经济效益
（1）FJC-A系列浮选机充气搅拌装置寿命在8 a以上，而FJC系列浮选机充气搅拌装置寿命仅1 a，FJC12-4浮选机喉管和伞形分散器8.67万元/套，FJC12-4A系列浮选机短喉管4.70万元/套，每年可节约材料费约8.08万元。
（2）经改造后，精煤产率由76.92%提高至78.21%，提高了1.29%精煤泥，精煤泥占总精煤的比重为25%，相当于精煤产率每年可提高0.32%。若精煤售价按1 000元/t，煤泥售价按400元/t，全年入选原煤量按100万t计算，全年可增值约192万元。
5 结 语
FJC12-4A系列喷射式浮选机结构简单，便于操作和维修，充气搅拌性能良好，各项指标较以前大幅提升，有助于提质增效。充气搅拌装置喷嘴、喉管采用了刚玉做内衬，耐磨性好，延长了设备的使用周期，节约材料费，维修工作量是之前浮选机的10%，为企业创造了巨大的经济效益。
