无烟煤选煤厂煤泥水系统技术改造实践.pdf

1001 - 3571 2003 - 04 - 0015 - 02 无烟煤选煤厂煤泥水系统技术改造实践 张顺杰 阳泉煤业集团 选煤运销处,山西 阳泉 045000 摘要 介绍了阳泉煤业集团二矿选煤厂煤泥水系统存在的问题和技改措施,指出FC1200煤泥离 心机是较理想的粗煤泥回收设备,加压过滤机可以用于高灰细粒煤泥脱水,并对无烟煤选煤厂设 计和改造提出了建议。 关键词 无烟煤 煤泥水 煤泥离心机 加压过滤机 中图分类号 TD94612 文献标识码 B 收稿日期 2003 - 04 - 23 作者简介张顺杰1966 - ,男,山西阳泉人,工程师。 1990年毕业于中国矿业大学矿物加工工程专业,现任阳泉 煤业集团选煤运销处煤质科副科长,从事选煤与煤质管理 工作。联系电话 0353 - 7071946。 1 引言 阳泉煤业集团有限责任公司是全国最大的 无烟煤生产基地,原设计商品煤主要作为动力和化 工用煤,选煤厂洗块不洗末,煤泥水系统工艺简 单。近年来,随着冶金高炉喷吹优质无烟煤技术的 快速发展,无烟煤洗精煤需求量大幅增长。随着入 选粒度下限降低,致使煤泥水系统能力不足,严重 制约洗精煤的增产。二矿选煤厂于1992年改扩建 完工投入生产,设计能力435万t/ a ,属矿井型动 力煤选煤厂,入选原煤可选性属易选。选煤方法为 80～50 25、13 mm级块煤采用斜轮重介排矸; 50 25、 13 ～6mm采用跳汰分选,- 6mm煤粉直 销;煤泥水经浓缩机浓缩后原设计由真空过滤机回 收粗煤泥,压滤机回收细煤泥,后改用高频筛回收 粗煤泥。循环水浓度一直居高不下,常在300gΠL , 严重制约了选煤生产与发展。 为解决二矿选煤厂煤泥水系统存在的问题,提 高高炉喷吹用精煤产量,对煤泥水系统进行了改 造。技改工程于2002年5月完工并投入运行,洗 精煤年产量由改造前的60万t提高到120万t ,经 济效益显著。 2 原煤泥水系统存在的主要问题 原煤泥水系统工艺流程如图1所示。捞抗溢流 经两台 30m耙式浓缩机浓缩,底流入高频筛回收 粗煤泥,筛下水入二次浓缩机 20m 处理,系 统处理能力可以满足生产需要。 图1 改造前煤泥水系统工艺流程图 原煤泥水系统主要存在的问题 1原设计6mm分级洗选工艺,因分级设备 效率低,大量粉煤进入跳汰系统,导致煤泥水处理 系统不堪重负,开一台跳汰机时,循环水浓度常在 300gΠL以上,严重地制约了选煤生产,原设计冶金 用喷吹精煤产量为115万t/ a ,而实际产量却仅60 万t/ a。 2该厂使用的5台煤泥筛单台平均处理量仅 3tΠh ,且事故频繁。一台跳汰机生产时,额定入选 原煤350tΠh ,产生的煤泥量为63tΠh。因粗煤泥回收 能力小,有48tΠh的煤泥等待压滤机回收,而现有 4台500m 2 压滤机实际处理量为28tΠh ,这样,有 20tΠh的煤泥不得不随浓缩机溢流排入洗水系统, 造成循环水浓度急剧升高。 3因洗水浓度高,降低了选煤效率,跳汰机 分选效率仅83 。 4尽管冶金喷吹用煤粉供不应求,但受煤泥 水系统制约, 3台跳汰机 27m 2Π 台 只能单台生 产,精煤产量不能满足市场要求。 因此,只有解决煤泥水系统存在的问题,才能 扩大跳汰机入选能力,提高末精煤产量,满足冶金 喷吹精煤市场需求,提高企业经济效益。 51 第4期 2003年8月 选 煤 技 术 COAL PREPARATION TECHNOLOGY No. 4 Aug. 2003 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 3 技改方案 针对生产中存在的问题,技改方案的主要内容 是增加粗煤泥和细煤泥回收系统的能力。 311 粗煤泥回收系统改造 改造前粗煤泥回收主要靠5台GZ1431高频筛, 但高频筛处理量较小,断梁裂帮等事故较多,只能 保证3～4台正常运行。通过考察认为FC - 1200煤 泥离心机较适合二矿选煤厂使用。因此,决定采用 FC- 1200煤泥离心机取代原高频筛。FC - 1200煤 泥离心机和GZ1431高频筛性能对比如表1。改造 后煤泥水工艺流程如图2。 表1 煤泥离心机与高频筛技术指标对比 技术指标FC- 1200离心机GZ1431高频筛 入料浓度ΠgL - 1 ≥500≥500 处理能力Πt台 h - 1 495～8 产品水分Π≤1624～27 固体产率Π≥7070 图2 改造后煤泥水系统工艺流程图 粗煤泥回收系统改造后,效果显著,洗水浓度 由改造前的300gΠL降至200gΠL以下。若要彻底解 决二矿选煤厂煤泥水系统存在的问题,还必须提高 细煤泥回收能力。 312 细煤泥回收系统改造 改造前,二矿选煤厂煤泥水系统的细煤泥回收 能力严重不足,由于场地限制,压滤车间无法扩 建。经过考察研究,结合场地情况,决定在原真空 过滤机的位置增设加压过滤机。 加压过滤机具有连续生产、处理量大,回收下 限低等优点,但其多用于回收低灰煤泥如浮选精 煤。二矿选煤厂煤泥灰分高达25 ,用加压过滤 机回收国内尚无先例。在进行了半工业性试验后, 大胆采用了这一回收工艺。设备安装后经反复试 验,发现跑粗物料过多时事故频繁,最后确定采用 加压过滤机处理FC - 1200煤泥离心机前的弧形筛 筛下水,加压过滤机滤液去二次浓缩。加压过滤机 入料粒度组成如表2 ,生产效果如表3。 表2 加压过滤机入料粒度组成 粒级Πmm产率Π 0151161 015～01258175 0125～011020104 0110～010744171 - 0107464189 合计100100 表3 加压过滤机 96m 2 调试结果 序号过滤压力ΠMPa反吹压力ΠMPa入料浓度ΠgL - 1 滤液浓度ΠgL - 1 滤饼水分Π处理能力Πth - 1 10133014048023172911 20134014148019123717 30135014148020103516 4014001455508020192816 5014001455508021173310 6014001455508019193617 7014001455508020113819 8014001455508021193817 9014001455508021114417 平均01380144526167801002019435189 阳泉二矿选煤厂的加压过滤机运行情况表明, 采用加压过滤机处理高灰煤泥是可行的,但与处理 浮选精煤相比处理量要小。 4 技改效果 二矿选煤厂煤泥水系统的技术改造效果是非常 显著的。改造工程于2002年5月基本完成,到 2002年底,洗精煤年产量已经由原来的60万t提 高到120万t ,精煤灰分合格率由改造前的8817 提高到9416 。 此外,加压过滤机每年还可回收1216万t煤 泥,均可掺入末煤销售。改造完成后,不但优化了 二矿选煤厂的产品结构,而且年可增加销售收入 1 000多万元。 61 第4期 选 煤 技 术 2003年8月25日 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 5 煤泥水系统改造经验及建议 1选煤厂设计时煤泥量的选取一定要准确。 二矿选煤厂设计时,其原生煤泥量是根据井下煤层 煤质资料选取的,与选煤厂实际煤泥量相差近10 个百分点,造成原设计煤泥水系统处理能力严重不 足。 2煤泥水处理设备必须根据入厂原料煤煤质 情况进行选择。阳煤集团有3个选煤厂设计时采用 了圆盘真空过滤机。由于阳泉无烟煤泥密度高,煤 泥粘性大,大颗粒沉降快,细煤泥不易成饼,致使 圆盘真空过滤机不能正常使用。 3煤泥水系统必须杜绝产生煤泥小回路,煤 泥在系统中循环时间延长会增加超细粒煤泥产生, 超细粒煤泥在浓缩机中沉降困难,必然造成煤泥水 恶性循环。 4采用加压过滤机处理高灰细泥是可行的, 只是较处理浮选精煤产量低。 5现大多数无烟煤选煤厂不设浮选系统。在 煤泥水系统改造中可以考虑增加浮选工艺,这样既 可以增加洗精煤产量,又可以减轻煤泥水系统的负 担。 文章编号 1001 - 3571 2003 04 - 0017 - 02 东曲选煤厂煤泥浮选药剂制度及工艺流程选择浅析 张学军 山西焦煤集团公司,山西 太原 030053 摘要 文章介绍了东曲选煤厂煤泥浮选存在的问题和根据入浮矿浆的粒度组成及密度组成所进行 的浮选工艺、药剂制度的选择试验,提出了适于东曲选煤厂煤泥浮选的工艺与药剂制度。 关键词 煤泥 浮选 捕收剂 起泡剂 中图分类号 TD943 11 文献标识码 B 东曲选煤厂是年处理能力400万t的炼焦煤选 煤厂。入选原煤中小于015mm级物料占16 ,因 浮选药剂制度不合理,浮选精煤灰分一直在17 左右。在浮选作业中,曾用过多种药剂、多种比例 的药剂制度,都无法使浮精灰分降到12 以下, 且产率低于18 。为了解决这一问题,该厂与太 原理工大学矿业工程学院合作,对浮选药剂制度及 工艺流程的选择进行了研究,以期确定适宜的药剂 制度和合理的工艺流程。 1 煤泥粒度组成分析 试验煤样取自东曲选煤厂浮选入料,煤样筛分 分析结果见表1。 从表1中得知, 015 mm级物料占47174 , 平均灰分17108 ,若这部分物料直接进入精煤, 影响浮精质量;进入尾煤,则跑粗现 象 严 重 。 因 收稿日期 2003 - 03 - 16 作者简介张学军1962 - ,男,安徽省滁州人,高级工 程师。1983年毕业于淮南矿业学院选矿工程专业,现任山 西焦煤集团公司选煤副总工程师。联系电话 0351 - 6215905。 此,适宜的办法是在矿浆入浮之前采用旋流器有效 回收 015mm级物料,小于015mm级物料入浮选。 尽管随入浮矿浆固相颗粒粒度的降低,灰分也增 高,但由于泥化现象不严重,矿浆中小于01074mm 级物料只占5167 。 表1 浮选入料粒度组成 粒级Πmm产率灰分 110514719110 110～0154212716182 015～01282617120169 0128～011541413130166 01154～011611238115 011～01074211637170 - 01074219639144 小计10010022138 2 煤泥密度组成分析 为了研究小于015mm级物料的密度组成,将 煤样筛分,筛除 015 mm级物料后进行小浮沉试 验。试验用重液为四氯化碳和苯配制的有机溶液, 试验结果见表2。 从表2可知,该煤样中密度小于115gΠcm 3 的物 料占58147 ,灰分为10127 ,若选择合适的浮 71 第4期 2003年8月 选 煤 技 术 COAL PREPARATION TECHNOLOGY No. 4 Aug. 2003 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.