赵玉龙

摘要：本文介绍了涡北选煤厂为降低煤泥产率对浮选尾煤回收工艺进行改造的情况。将浮选尾煤给入新增水力旋流器组，经浓缩后大颗粒底流进入现有粉中矸系统脱水回收后掺入大块中煤产品中，溢流经尾煤浓缩机压滤回收。经过改造，实现了煤泥分级回收，减少了生产事故，提高了经济效益。

关键词：降煤泥、浮选尾煤、压滤

1、概述

在煤炭的开采和洗选过程中会产生大量的细颗粒物料[1]。同时，不同的煤质产生的细颗粒量、性质均不同，对于这部分细颗粒，常用的分选方法是浮游选矿[2-3]。经过浮选分选后，细粒煤进入精煤系统。煤泥则以煤泥水的形式进入尾煤系统，煤泥水的性质复杂多变，又经过了药剂的处理，故处理也较为复杂。若处理不好，不仅影响洗选效果，也将直接影响企业的经济效益和环境保护工作[4-5]。因此合理优化浮选尾煤回收工艺，对于选煤厂洗水净化处理、闭路循环具有重要的意义[6]。

2、工艺现状与问题分析

2.1工艺现状

涡北选煤厂是一座大型的炼焦煤选煤厂，设计能力1200万吨/年，2012年底投产，主要入洗焦煤和肥煤。该选煤厂主洗工艺简述为：入厂+50mm原煤经检查性手选后破碎，-50mm原煤采用无压三产品重介旋流器分选，原生煤泥浓缩浮选，浮选精矿加压过滤回收，尾煤浓缩后压滤回收[7]。

该工艺系统简单，运行成本低。自投产以来，由于入洗原煤性质不稳定、工艺不完善等原因，浮选尾矿中部分粗颗粒无法回收，导致煤泥灰分较低、产率较高，对经济效益有一定的影响。而且沉降过程中煤泥相互干扰，尾煤处理系统压力过大、时间过长，循环水质量也得不到保证。

2.2存在问题

表1为改造前煤泥粒级和灰分表。从中可以看出，大于0.25mm粒级的煤泥产率为16.75%，而其灰分为41.07%，证明系统内有“跑粗”现象，这也是煤泥灰分偏低、发热量偏高的重要原因。

粗颗粒主要通过浮选尾矿产生，这部分粗颗粒灰分高于浮选精煤考核上限，如果浮选司机把这部分颗粒回收，将会严重污染精煤，甚至导致外运灰分超限。而如果通过尾矿进入尾煤浓缩机，最终进入煤泥里，又降低了煤泥的灰分，无法使效益最大化。

3、改造方案

改造的目的主要就是回收浮选尾矿中0.25mm以上的粗颗粒。将这部分粗颗粒掺入经济价值更高的中煤系统，提高中煤的产率，从而提高经济效益。

涡北选煤厂2016年8月完成2#系统降煤泥改造，2017年6月完成1#系统降煤泥改造。核心设备是新增的一台水力旋流器组，其安装位置低于浮选机尾矿槽垂直高度约10米，借助高度落差产生的重力势能，实际生产中可提供旋流器0.09mpa的分选压力。浮选尾矿由切线方向入料，在离心力的作用下，粗颗粒沿外壁从底流口排出，细颗粒则由上部溢流口排出。

主要流程为：新增旋流器组底流物料利用高度差自流进入现有粉中矸桶，与中矸磁选尾矿混合后经泵打至现有粉中矸旋流器分级浓缩，底流分别经弧形筛、立式刮刀离心机脱水后掺入经济价值更高的中煤;现有分级旋流器溢流、粉中矸弧形筛筛下水全部进入尾煤浓缩机经浓缩后至压滤机脱水回收煤泥。现有粉中矸脱水系统和运输系统均有一定的富余能力，可以将降煤泥系统回收的粗颗粒脱水并输送至中煤仓内。改造后的工艺流程图见图2。

此次改造单系统仅增加一组水力分级旋流器，工程量小，既不增加新的耗电设备，也无需改造原有设备，方案经济，运行成本低廉。完善后的工艺系统可有效回收浮选尾矿中+0.25mm粗颗粒。利用此系统对不同粒级的煤泥选择性回收，改变了煤泥的粒度组成，稳定了煤泥水系统，循环水的质量也得到了充分的保障。大大降低了尾煤处理系统的压力。

4、效果分析

4.1产品质量分析

表2为改造后煤泥粒级和灰分表。从中可以看出，大于0.25mm粒级的煤泥产率为2.91%，比改造前下降了约14%。煤泥产品灰分为57.54%。降煤泥系统“截粗”效果明显。

表3为2015年至2019年煤泥产率和灰分对照表，从表中可以看出，自2017年6月两个降煤泥系统改造完成后，煤泥产率下降了约2.5%，煤泥灰分提高了约3%。

4.2经济效益分析

降煤泥系统产生经济效益计算。以煤泥产率下降2.5%，煤泥平均价格130元/吨，中煤平均价格230元/吨，年入洗量300万吨计。则每年约增加效益：300万*2.5%*（230-130）=750万元。

压滤系统处理煤泥水的时间也相应缩短，节约了电力。年减少煤泥约7.5万吨，压滤单系统每小时约处理60噸煤泥、每小时耗电约900Kw，节省1250小时的处理时间，共节省电费约70万元。

4.3社会效益分析

降煤泥系统不仅将系统“跑粗”的大颗粒回收至中煤系统，同时也减轻了尾煤浓缩机的负担。自降煤泥系统投入使用以来，尾煤浓缩机从未出现过“压耙子”事故。

5、结论

经过改造，涡北选煤厂实现了煤泥分级回收，减少了生产事故，提高了经济效益。

参考文献

[1]邓建军，张孝逐，林喆，etal.基于光电测量的煤泥水自动加药系统研究[J].洁净煤技术，2017（2）.

[2]王传真，刘则庆，于婷，etal.“小浓缩—大底流”浮选工艺及XJM-SA20型浮选机在涡北选煤厂的应用研究与优化[J].科技信息，2014（07）：21-22.

[3]朱干彬.涡北选煤厂浮选系统优化改造实践[J].煤炭加工与综合利用，2018，230（09）：41-45+48.

[5]候燕风，郭连富，李博，etal.加压过滤机自动排料在涡北选煤厂的应用[J].科技视界，2018.

[6]刘加伟.范各庄选煤厂煤泥水系统改造[J].洁净煤技术，2011（02）：31-32 +37.

[7]郭崇涛.涡北矿原煤脱泥分选与不脱泥分选工艺的比较[J].选煤技术，2017（05）：86-89.