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淮北选煤厂采用煤泥分级浮选的探讨

2005/10/12 14:27:41       

摘要 分析了淮北选煤厂浮选生产中存在的问题,针对浮选入料性质提出采用煤泥分级浮选的工艺改造方案,并简单分析了该方案的工艺效果、可行性和经济效益。
关键词 煤泥 分级浮选 工艺效果 经济效益

1 前 言
  
随着机械化采煤程度的提高及原煤入选量的增加,煤泥量逐渐增多,为了能够从大量的煤泥中选出高质量的精煤,选煤界一直把如何搞好煤泥浮选作为研究的重要课题。目前,淮北选煤厂(以下简称淮选厂)与全国大多数选煤厂一样,采用煤泥混合浮选工艺。
  由于该流程解决不了高灰细泥的夹带污染问题,致使分选精度不高,对选煤厂的经济效益有一定的影响。笔者认为,如果采用煤泥分级浮选工艺流程,则可改善浮选效果,降低浮选精煤灰分,提高重选精煤产率,对进一步提高选煤厂总的精煤产率和经济效益有着重要的作用。

2 浮选生产中存在的问题
2.1 浮选精煤灰分高于销售精煤灰分
  近年来,淮选厂因入选原煤性质变差,细粒煤含量增多,致使浮选精煤灰分过高、尾煤灰分偏低,浮选精煤灰分长期高于销售精煤灰分,具体情况见表1。

表1 销售精煤灰分与浮选精煤灰分对比结果

年度
(a)
销售精煤
(%)
浮选精灰
(%)
尾煤(滤饼)
灰分(%)
1991 11.59 12.54 48.90
1992 11.78 12.52 48.60
1993 11.99 12.56 45.78
1994 10.92 12.02 50.36
1995 10.61 11.67 44.83
1996 11.46 11.84 44.21
平均 11.39 12.19 47.11
  从表1可以看出,1991~1996年度浮选精灰平均为12.19%,比销售精灰11.39%高0.8个百分点,因为淮选厂销售精煤是由重选精煤和浮选精煤组成,为了保证销售精煤质量,不得不压低重选精煤灰分,由此影响到全厂总的精煤产率和经济效益。
2.2 细泥对浮选精煤有污染
  淮选厂的XJX—T12和XJM—4型浮选机单机检查资料见表2。

表2 浮选精煤小筛分试验情况        (%)  

粒度
(mm)
XJX—T12 XJM—4
精煤产率 精煤灰分 精煤产率 精煤灰分
0.500~0.250 38.80 9.32 51.33 11.84
0.250~0.125 4.01 11.02 3.67 13.52
0.125~0.075 40.80 12.98 28.33 14.77
0.075~0.045 9.97 13.67 9.00 17.19
-0.045 6.42 14.43 7.67 16.54
合计 100.00 11.64 100.00 13.57
  从表2可以看出,两种机械搅拌式浮选机精煤产品中-0.125mm的物料灰分都过高,这说明细粒煤泥没有得到很好的分选,高灰细泥被矿化气泡夹带进入浮选精矿中,从而污染了浮选精煤,致使精煤灰分过高。

3 浮选入料性质的分析
  
淮选厂的浮选入料性质见表3。

表3 浮选入料小筛分试验情况

粒度(mm) 0.500~0.250 0.250~0.125 0.125~0.075 0.075~0.045 -0.045 合计
产率(%) 46.31 5.37 32.21 10.74 5.37 100.00
灰分(%) 17.62 22.31 26.10 27.58 29.64 22.32
  从表3中可以看出,-0.125mm的量占-0.5mm级的48.32%,灰分为26.82%,+0.125mm的占-0.5mm级的51.68%,灰分为18.11%。因为粗细煤泥的可浮性存在一定差异,故用相同的浮选条件分选不同粒度的煤泥显然是不合理的。基于这样的认识,我们认为将粗细煤泥分开,采用不同的方法来处理是较为合理的。

4 建议采用煤泥分级浮选工艺流程
  根据浮选入料性质分析及浮选生产中存在的问题,建议采用煤泥分级浮选工艺流程,该流程的优点是可以减少浮选精煤污染,提高水洗精煤产率。
  煤泥分级浮选工艺流程见图1,其特点是煤泥水先经水力旋流器分级,-0.125mm粒级去浮选柱处理,+0.125mm粒级去XJX—T12处理。

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图1 建议采用的煤泥分级浮选工艺流程

5 效果分析
5.1 工艺效果分析

5.1.1 提高精煤质量

  如图1所示,煤泥分级后的-0.125mm的细粒煤泥采用浮选柱浮选。浮选柱的特点是对细粒煤泥分选效果较好,高灰细泥的夹带现象远比普通的浮选机要轻得多。煤泥分级后的+0.125mm的粗粒煤泥用XJX—T12处理,由于去掉了大部分高灰细泥,浮选效果也将大为改善,因此,可以提高总的浮选精煤质量,进而提高销售精煤的质量和稳定性。当然,对浮选柱分选淮选厂的细粒煤泥,还需进一步的试验研究。
5.1.2 提高精煤产率
  采用煤泥分级浮选工艺流程后,由于浮选效果得以改善,在保证浮选精煤产率不变的情况下,浮选精灰可以降低,能够解决重选精煤替浮选精煤“背灰”的问题,从而提高全厂总的精煤产率。
5.2 工艺系统的可行性分析
5.2.1 过滤效果的分析
  众所周知,高灰细泥对真空过滤机脱水效果和处理量的不利影响是极大的。因为分级浮选基本上消除了高灰细泥对浮选精矿的夹带污染,过滤入料中高灰细泥含量减少,无疑会改善过滤机脱水效果和提高处理能力。
5.2.2 现场工艺条件的分析
  煤泥浓缩机底流采用了3个直径为500mm的水力旋流器分级,从现场情况看,矿浆准备器上边的空间是够的,能满足安装的要求,其次可将原来的2台XJM—4拆除,在原位置上布置浮选柱,不需另建厂房,可减少技改投资。

6 经济效益的评估
6.1 浮选精灰降低增加的收入
  淮选厂1996年选精煤974 924t,浮选精煤占总精煤的25.59%,浮选精灰11.84%(14级精煤)。据报道,在浮选入料性质相同、尾灰基本相等的情况下,浮选柱的精煤平均灰分比浮选机的精煤灰分约低2.00%,因此,我厂如果采用煤泥分级浮选工艺流程,以1996年的生产情况为例,在浮选精煤产率不变的情况下,浮选精灰至少可以从11.84%降到11.50%以下(13级精煤),按吨精煤差价5元计算,可以算出全年浮选精煤降灰增加的收入为:
  974 924×25.59%×5=124.74(万元)
6.2 提高重选精煤产率增加的收入
  淮选厂目前选13级精煤,其灰分11.50%,在考核指标设计中,重选精灰定为11.20%,浮选精灰定为12%,如果采用煤泥分级浮选工艺流程,浮选精灰降到11.50%,仍能保证销售精灰11.50%。
  根据淮选厂1996年原煤可选性曲线中的浮煤曲线可知,精灰由11.20%增到11.50%,产率可提高1.5个百分点,按该厂1996年度入选原煤1 683 658t,数量效率88.79%,精煤售价309元/t,中煤售价173元/t计,可算出全年重选精煤产率提高而增加的收入为: 1 683 658×1.5%×88.79%×(309-173)=304.96(万元)
  以上两项合计年创经济效益为:
  124.74+304.96=429.70(万元)
6.3 技改投资
  煤泥分级浮选工艺的技改投资见表4。

表4 煤泥分级浮选工艺的技改投资估算情况

项  目 台数 价值(万元)
设备   63.00
  水力分级旋流器 6 3.00
  浮选 柱 4 60.00
土建   2.00
安装   3.00
总计   68.00
  从表4看出,煤泥分级浮选工艺的技改投资为68.00万元,而每年降低浮选精煤灰分、提高重选精煤产率等,共创经济效益为429.70万元,因此用两个月即可收回全部投资,经济效益是显著的。

7 结 论
  
从以上的分析可以看出,采用煤泥分级浮选的工艺流程在技术上是可行的,在经济效益上是合理的,建议在适当的时候付诸实施,以提高精煤质量,增加经济效益。

作者单位:淮北选煤厂 安徽省 235025

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