沙曲选煤厂介耗分析_白国清.pdf

沙曲选煤厂介耗分析 白国清 华晋焦煤沙曲选煤厂, 山西 吕梁 033300 摘 要 从介质管理和技术损耗两方面分析了沙曲选煤厂介耗高的主要原因, 通过加强对 介质的指标管理、 新增介质添加系统以及对旋流器底流箱、 溢流箱等洗选设备进行技术改造, 有效降低了介质消耗。 关键词 选煤厂; 介耗; 介质质量; 底流箱; 溢流箱; 喷水管; 改造 中图分类号 TD942. 7 文献标识码 A 文章编号 1005-8397202009-0040-03 收稿日期 2020-03-30 DOI 10. 16200/ j. cnki. 11-2627/ td. 2020. 09. 012 作者简介 白国清1984, 男, 山西交城人, 2007 年毕业于太原理工大学煤化工工艺专业, 华晋焦煤沙曲选煤厂工程师。 引用格式 白国清. 沙曲选煤厂介耗分析 [J]. 煤炭加工与综合利用, 20209 40-42. 华晋焦煤沙曲选煤厂是一座现代化矿井型炼 焦煤选煤厂, 于 2015 年 6 月开工三期改扩建工 程, 2018 年 3 月 15 日通过竣工验收, 投入正常 使用。 沙曲选煤厂主要入洗沙曲一矿井、 二矿井 开采的 2、 3、 4、 5 号煤, 生产规模达到了 8. 0 Mt/ a。 选煤工艺主要是块煤重介浅槽排矸, 原煤 预脱泥有压两产品重介旋流器主再选, 粗煤泥 TBS 分选, 煤泥水浮选, 浮选精煤隔膜压滤脱 水, 浮选尾煤浓缩压滤回收, 洗水闭路循环的联 合工艺。 沙曲选煤厂介质回收工艺 脱水脱介筛下合 格介质进合格介质桶, 稀介质直接进磁选机, 未 设置稀介质桶; 主选系统稀介质进 6 台进口 HMDA-6 磁选机, 再选系统稀介质进 3 台国产 HMDS-9142972 型磁选机。 投产后平均介耗达 1. 5 kg/ t, 有的月份甚至达到 1. 8 kg/ t 以上, 介 耗高不仅造成生产成本高, 同时也影响产品质 量。 沙曲选煤厂通过严控介质质量和进行工艺技 术改造等方式, 有针对性地采取措施, 努力降低 介耗, 取得了较好的效果。 1 沙曲选煤厂介耗高的原因分析 选煤厂介质损耗主要包括管理损耗和技术损 耗两方面。 管理损耗主要由于介质质量, 介质运 输过程抛撒, 设备出现跑、 冒、 滴、 漏, 生产过 程中出现事故放料等原因流失的介质; 技术损耗 影响因素比较复杂, 因工艺不同而有所不同。 技 术损耗主要表现在最终产品带介和磁选尾矿流失 两方面[1]。 1. 1 介质质量原因 选煤厂采用磁铁矿粉作加重质, 主要成分为 Fe3O4, 由于磁铁矿是天然的矿物, 具有立方体 的结晶结构, 属于尖晶石类型, 具有 Fe 2 Fe 3 2 O4 的化学式。 其中氧离子半径大约为0. 132 nm, Fe 2 居中0. 08 nm, Fe 3 半径最小0. 067 nm。 矿石中含有的 Ti 4 、 Mg 2 和 Mn 2 等许多阳离子具 有和铁离子相近的离子半径。 所以在有些磁铁矿 中一些铁离子被这些离子所替代。 最终导致磁铁 矿粉的磁性降低。 直接影响了所配置悬浮液的性 质以及生产过程中介质的消耗[2]。 另外, 部分批次磁铁矿粉中掺夹着部分价格 较便宜的铜尾矿磁选铁粉, 铜尾矿磁铁粉以赤铁 矿和褐铁矿属于含铁矿物的风化产物, 水的含 量变化也很大为主, 其中 Fe 2 含量高, 磁矩短, 磁性较低, 对介耗也有一定的影响。 1. 2 介质运输过程中抛撒 沙曲选煤厂一直延用铲车铲介、 人工冲水的 方式进行补加介质, 由专人进行补介, 补1 次6 t 左右的介质, 至少需要30 min 以上。 在三期改扩 建工程中, 由于某些原因, 未对加介系统进行完 04 煤炭加工与综合利用 COAL PROCESSING 另外, 原 设计底流箱、 溢流箱箱体空间小, 运行不到一 年, 箱体铸石板脱落、 母板磨损严重, 箱体频繁 破损漏料, 对介质损耗也有一定的影响。 1. 4 产品带介 沙曲选煤厂入洗原煤主要为沙曲一矿、 沙曲 二矿开采的 4 号、 5 号主焦煤, 伴随少量有 2 号、 3 号煤, 存在不同程度的泥化, 在洗选过程中脱 介效果差、 介质消耗高; 脱水脱介筛喷水管采用 d108 型钢管分配喷水, 每台筛子配置 2 道喷水 管, 水幕垂直喷到筛面, 喷水管布置不合理, 直 接影响了筛子脱介效果。 1. 5 磁选尾矿流失 三期改扩建未设计稀介质桶, 脱水脱介筛稀 介质直流进入磁选机。 由于受到筛上物料分布不 均匀、 筛上喷水量等因素的影响, 虽然在磁选机 滚筒上增设冲水管, 但是磁选机入料浓度仍大, 影响了磁选机磁选效果。 2 管理措施及改造方案 2. 1 介质质量管理 1 要求供应商严格按照 GB 503592016 煤炭洗选规程设计规范中对磁铁矿粉的规定供 货。 ① 磁性 物 含 量 不 应 小 于 95; ② 小 于 0. 045 mm 含量应占 85以上; ③ 密度不宜小于 4. 5 g/ cm3。 并要求全铁含量应占 60以上。 理 论认为 原矿磁铁矿粉的全铁含量在 60以上 时, 其真密度能确保 4. 5 g/ cm3; 而铜尾矿磁选 铁粉全铁含量只能在 50左右, 所以它的真密度 达不到 4. 5 g/ cm3。 把全铁含量指标做为硬性指 标, 主要是为了测定磁铁矿的氧化状态以及在磁 选中的性能[2], 同时也为磁铁矿粉真密度指标做 补充。 2严格要求介质水分。 磁铁矿粉天然磁 铁矿化学式为 Fe3O4, 高水分磁铁矿粉长期时间 存放, 容 易 被 空 气 中 的 氧 气 氧 化 成 氧 化 铁 FexOy, 从而降低了磁铁矿粉的磁性, 生产过 程中需要加大磁铁矿粉的投放量, 从而增加了介 质的消耗。 2. 2 新增介质添加系统 针对介质在铲车运输过程中沿路抛撒的情 况, 在介质库旁新建 1 套介质添加系统图 1 介质计重加量、 定容配介, 配介过程采用物料自 循环搅拌、 压缩空气吹鼓防沉淀。 系统完善后不 仅杜绝了介质抛撒, 同时也能够做到提前配介, 大大缩短了系统补加介质的时间, 及时提高了分 选密度, 缩短生产中因低密度运行而打乱系统应 有的平衡持续时间, 相应降低了介质的消耗, 同 时也减轻了职工的劳动强度。 图 1 介质添加系统 2. 3 重介旋流器底流箱、 溢流箱改造 针对主再选旋流器底流箱、 溢流箱箱体设计 中存在的缺陷, 考虑设备布置工艺及安装空间 由于主选旋流器溢流箱体垂直方向无空间, 在水 平方向上扩大出料口宽度, 使其与筛子宽度相 同, 同时把原中间集中式入料改为左、 中、 右三 段进入固定脱水脱介筛, 筛面上的物料能够控制 的更均匀; 对主选旋流器底流箱和再选旋流器底 流箱、 溢流箱的改造, 则是把箱体的垂直高度抬 高到 1. 5 m, 并在底流箱箱体新增二段导料槽, 导料槽内新增 45 层导料板, 采用 A 字型设计 图 2, 使得物料能够均匀分配到筛面上, 进一 步提高介质的回收。 针对箱体不耐磨, 出现跑冒滴漏的现象, 首 先扩大了旋流器底流箱、 溢流箱箱体; 对易磨 14 2020 年第 9 期白国清 沙曲选煤厂介耗分析 图 2 A 字型导料槽 损、 难处理的箱体底部, 设计了长、 宽、 高为 100 mm 的网格图 3, 利用堆积物料来减少物 料对溜槽母板的磨损, 延长箱体使用寿命, 能够 有效减少因底板磨损、 介质外漏引起的介质 损耗。 图 3 箱体底部网格设计 通过对重介旋流器底流箱、 溢流箱箱体结构 的改造, 实现了物料在筛面的均匀分布, 跑冒滴 漏现象也减少, 脱介筛介质回收达到了最佳状 态, 在一定程度上也能够均匀分配磁选机的入料 量, 进一步降低介质消耗。 2. 4 筛子喷水管改造 针对喷水管存在的问题, 把 d108 喷水分配 管换为 d159 喷水分配管, 并把原来的一管单喷 式分配改造为一管双喷式分配图 4, 水幕由原 来的 2 道增加到 4 道, 双排喷水嘴交叉布置, 并 把喷嘴间距缩小到 20 cm, 确保水幕不出现断面。 同时调整喷水管喷出水幕角度, 第一道水幕 角度由原来与筛面成 90调整到 100左右, 使产 品在过喷水时, 能够受到与物料运动方向相反的 冲击力, 产品随着喷水能够旋转起来, 充分清洗 产品, 同时也延长了产品在筛面的停留时间。 图 4 一管双喷式喷水管 通过喷水管改造, 筛上产品带介现象明显降 低, 同时稀释了稀介质浓度, 使磁选机入料浓度 达到了最佳状态, 磁选效率也得到了提升。 3 结 语 1介耗控制应先从磁铁矿粉的质量上进行, 增加全铁指标能够全面判断介质质量。 有条件的 选煤厂, 对于水分超过 8的磁铁矿粉, 存放时 间尽量缩短, 减少因存放时间长导致磁铁矿粉氧 化而影响合格介质质量的问题。 2脱水脱介筛上物料分配不均匀, 可以通 过改造旋流器底流箱、 溢流箱箱体结构来实现均 匀分配物料, 尤其是多层导料入筛, 保证了物料 在筛面上均匀分布。 3脱水脱介筛喷水管在管路布置空间不足 的情况下, 可以通过一管双喷式分配来增加喷水 幕的数量。 通过以上措施, 选煤厂介质消耗由原来的 1. 5 kg/ t 降低至目前的 1. 0 kg/ t 以下, 不仅降低 了生产成本、 材料消耗, 同时也保证了产品质 量, 为企业赢得了一定的经济效益。 参考文献 [1] 冯翠花. 影响重介选煤厂介耗的因素分析 [J].煤炭加 工与综合利用, 20052 1-4. [2] 杨军伟, 王占山.选煤厂用磁铁矿粉的技术要求 [J]. 煤炭加工与综合利用, 20112 17-18. 24 煤炭加工与综合利用2020 年第 9 期