精煤沉降離心機離心液２種處理工藝的探討

董陳剛，趙晨鐘

（淮北礦業股份有限公司蘆嶺煤礦選煤廠，安徽宿州　２３４１１３）

摘　要：通過對精煤沉降離心液２種處理工藝的比較，即對濃縮二次浮選與直接二次浮選工藝流程、生產指標進行比較，指出精煤沉降離心液濃縮二次浮選工藝具有可提高煤泥水系統精煤產率、降低油耗、控制濾餅水分等優勢。
    關鍵詞：離心液；濃縮二次浮選；直接二次浮選；工藝比較
    中圖分類號：ＴＤ４５５．５　　　　文獻標識碼：Ｂ 文章編號：１００７－７６７７ （２０１２）０６－００６３－０３
    １·概　　述
    蘆嶺煤礦選煤廠是一座設計入洗原煤１．８Ｍｔ／ａ，經多次改造后生產能力達到３．０Ｍｔ／ａ的礦井型煉焦煤選煤廠，主導產品為九級精煤。選煤工藝由最初的原煤混合跳汰、煤泥直接浮選的工藝改造為現在的原煤全重介，煤泥浮選，尾煤壓濾的聯合流程。
    ２·煤質情況及煤泥水流程介紹
    ２．１　煤質情況
    對蘆嶺礦選煤廠來自重介系統的煤泥進行粒度分析，試驗結果見表１。

                
    從表１小篩分數據可以看出，浮選入料中小于０．０４５ｍｍ的顆粒約占４５％，且灰分高達４０％，說明系統泥化現象嚴重，煤泥水系統處理不好，極易造成煤泥對浮選精煤污染。
    ２．２　工藝流程
    該廠在煤泥水處理方面采用了“２＋２＋２浮選工藝系統”。該工藝系統是在“２＋２模式煤泥水流程”基礎上結合蘆嶺礦選煤廠的煤質特點增加了兩段濃縮脫泥工藝即浮選原料入浮前的濃縮脫泥與精煤沉降離心液濃縮脫泥，以加強系統脫泥，獲得穩定低灰產品。其流程如圖１所示。

             
    由工藝流程可知：該廠精煤沉降離心機離心液（含過濾液，下同）有２種處理工藝：①原設計的直接二次浮選工藝（流程圖中虛線部分）即離心液直接二次浮選，浮精進入精煤壓濾機。②經離心液濃縮機處理，濃縮溢流經二次浮選后二次浮精與濃縮底流一起進入精煤壓濾機即濃縮二次浮選工藝。兩種工藝在該廠分別運行一段時間后，通過分析認為濃縮二次浮選工藝相比直接二次浮選工藝有一定優勢，現分析如下。
    ３·精煤沉降離心液２種處理工藝的指標
    該廠分別按以上２種工藝進行生產，在煤質基本相同情況下得到的指標見表２～表４。

    由表２可知：離心液經濃縮機處理后，底流濃度上升了２６６ｇ／Ｌ，底流灰分由入料的１４．１０％降至１１．４４％，說明濃縮機具有濃縮脫泥作用。由表３可知：①濃縮二次浮選入料灰分高、濃度低，主要原因是濃縮二次浮選入料是濃縮機溢流，含有較多高灰泥質；②濃縮二次浮選精礦灰分低、濃度低，主要原因是是濃縮二次浮選精礦主要是濃縮機溢流的低灰泡沫。
    由表４可知：濃縮二次浮選工藝精壓入料濃度高，主要原因是濃縮底流濃度高。
    ４·精煤沉降離心液濃縮二次浮選工藝的優點
    通過兩種工藝對比，發現濃縮二次浮選同直接二次浮選相比有以下４條優點。
    ４．１　提高煤泥水系統精煤產率
    離心液經濃縮機處理后，二次浮選機僅對濃縮機溢流（離心液中的高灰細泥）進行分選，離心液中含有約４０％左右的低灰粗粒無需二次浮選，以濃縮底流形式直接進入精壓給料桶，因而既避免低灰粗級過度分選，減少了二次浮選能耗，也避免低灰粗粒在二次浮選過程中從尾礦中流失，利于提高浮選精煤產率。直接二次浮選抽出率為９１．４２％，濃縮二次浮選的產率為８０．８％＋１９．２％×７４．０１％＝９５％，離心液精煤回收提高了３．５８％，按年入洗３００萬ｔ，精煤產率４２％，其中浮精占４５％，而離心液精煤占浮精４０％計算，年增精煤３００萬ｔ×４２％×４５％ ×４０％ ×３．５８％ ＝８　１１９ｔ，年增收８　１１９ｔ×１　３００元／ｔ＝１　０５５．４７萬元。
    ４．２　節省油耗及降低成本
    生產中發現，若直接二次浮選，由于要對離心液中低灰粗粒進行提拿，二次浮選需添加少量浮選油；而濃縮二次浮選提拿的只是濃縮溢流中泡沫攜帶低灰細粒精煤，二次浮選時不需用浮選油。經測算，直接二次浮選油耗為０．０６ｋｇ／ｔ原煤，則濃縮二次浮選年節約浮選油成本３００萬ｔ×０．０６ｋｇ／ｔ原煤×９０００元／ｔ＝１６２萬元。
    ４．３　可調節精壓入料濃度及提高精壓效率
    兩種工藝的最終目的是為精煤壓濾機供料，而入料粒度和入料濃度對精煤壓濾機工藝效果影響較大。在合適的范圍內，入料濃度高，入料粒度分布好，精壓周期短，脫餅效果好。從生產實踐看，以上兩種工藝對精壓入料粒度影響不大，而濃縮二次浮選工藝得到的精壓入料濃度高，可以明顯縮短精壓入料時間（見表５）。

           
    從表５中可以看出，濃縮二次浮選比直接二次浮選的精壓入料時間縮短了４６２ｓ，相應單板精壓周期由３　０５０ｓ縮短到２　５８８ｓ，單臺精壓效率提高１５％。
    ４．４　系統異常情況下可以控制精壓產品灰分
    通過控制底流排放既可提高精壓效率，還具有非常重要且極為有效的調控精壓指標的作用。系統正常時濃縮機底流泵工作方式是閘閥開度１／４，連續送料。當離心液中高灰細泥急劇增多，底流灰分相應增高從而導致精壓灰分超出控制范圍，此時底流泵必須間斷排料以減少底流排放、增加溢流量以加大脫泥力度。從表６可以看出延遲底流排放能夠降低底流灰分，降低精壓入料灰分，保證精壓指標。

            
    ５·生產中應注意的問題
    （１）凈水劑添加要適量，避免其在煤泥水中殘留。離心液本身粒度較細，經過濃縮機后大部分粗粒下沉，溢流主要由高灰細泥組成。如果系統中有殘留藥劑，會使高灰細泥在濃縮池絮凝聚沉，濃縮機脫泥效果下降，底流灰分上升，相應精壓產品灰分升高。遇此情況可以通過采取延遲底流排放或濃縮機自打循環方式解決。
    （２）一次浮選藥劑添加要適量。浮選藥劑過量會造成離心液濃縮機液面泡沫增多，也會使精煤壓濾機給料桶泡沫積聚，桶內大量泡沫如果不清理，嚴重影響精壓給料泵正常上料，如果采取漫出方式清理，則泡沫會進入循環水系統，影響洗水。
    通過對精煤沉降離心機離心液濃縮二次浮選與直接二次浮選工藝的比較，說明離心液經離心液濃縮機處理后進精壓比離心液直接二次浮選進精壓有一定優勢，可以提高精煤產率、降低油耗、提高精壓效率、控制濾餅灰分，可為具有同樣煤質特性選煤廠的工藝選擇、操作指導提供借鑒。