西曲矿选煤厂粗煤泥分选系统研究

一、西曲选煤厂概况
西山煤电集团公司所属西曲矿选煤厂是一座年入洗能力为xx万吨的矿井型炼焦选煤厂。该厂产品“西山牌十级焦精煤”为山西名牌产品，产品遍及全国各大钢厂，主要国内用户有首钢、宝钢、鞍钢等，国外用户有日本、韩国、印度等。为适应市场的需求，提高煤炭产品质量，延长矿井和选煤厂服务年限，该厂共进行了“三次技改”，确保精煤产品数、质量满足用户要求，保证了市场，产品等级实现了多级化，增强了企业竞争能力和发展后劲。
二、分选系统研究的必要性
西曲矿选煤厂现有的生产工艺不完善，一系统预先脱泥后三产品重介旋流器分选，而二系统未应用预先脱泥工艺,导致大量的原生煤泥进入重介系统，对于三产品重介旋流器来说,颗粒越大的煤碳其分选精度越高,颗粒越细的煤分选精度越差,且入料粒级越宽其分选精度越不理想，所以较多的细颗粒煤泥制约着主要分选设备的处理能力，影响分选的稳定性；煤泥含量较高会制约脱介筛脱介效率导致介耗增高，经济效益降低。另一方面，由于降低介耗采取措施中对脱介筛筛缝部分加大，致使进入煤泥水中的＋0.5mm粒级煤泥量较大幅度的增高，分级浓缩旋流器的入料中＋0.5mm含量增加至 6％－8％。这部分粗煤泥来自三产品旋流器溢流中的细煤泥，灰分较低，且由于粒度较大，直接进入浮选分选效果差，不易进入浮精而大部分损失入浮选尾矿中去,日常检查中浮选尾矿中大于0.5mm粒级含量通常在10%-15%之间。存在工艺性“跑粗”情况却没有粗煤泥分选环节，这部分灰分较低的粗煤泥必须合理处理,才能完善本厂整体洗选工艺同时提高精煤回收率。为了改善现有的生产状况，提高选煤厂的经济效益，必须对现有的生产工艺进行改造，增加粗煤泥分选系统。
三、粗煤泥性质分析与TBS半工业试验
　　分析西曲选煤厂入洗原煤粗煤泥不同粒度级的可选性，并初步选择粗煤泥处理设备TBS（干扰床分选机）进行半工业试验，探索该厂粗煤泥处理工艺与设备的可行性。
设计资料依据，在生产时间于二系统的入洗原煤（原煤配比4#：9#＝1：1）皮带连续一周累计采样，为保证煤样的代表性，所采煤样数量不低于5吨，煤样做筛分试验，并要求加做1.5mm、0.25mm粒级。收集1.5mm-0.25mm粒级的煤样，一式两份。其中一份提供给TBS厂家技术人员进行煤质分析后做TBS分选试验室分选试验，一份西曲选煤厂本厂煤质科做该粒级煤泥的小浮沉试验。
分析认为，现有的粗煤泥处理设备中的TBS分选设备对于尤其是难选或极难选煤泥的分选效率不理想。是否能够通过比较选择一种能够高效分选难选粗煤泥的设备是西曲选煤厂粗煤泥系统改造的重中之重的问题。
四、初步设计粗煤泥系统工艺
　　来自脱泥筛下的煤泥（1.5-0mm）及磁选尾矿进入煤泥池，然后由泵给入分级旋流器，分级旋流器溢流（0.25-0mm）去浮选，底流自流进入TBS分选，精矿经弧形筛脱水脱细泥后进入煤泥离心机二次脱水，脱水后的精煤进入精煤胶带机，弧形筛底流去浮选，煤泥离心机离心液返回煤泥池，TBS尾矿进入高频筛脱水，脱水后的尾煤掺入中煤或煤泥，高频筛下水去浓缩机。
　　由于设计资料系假设TBS入料为脱泥筛下煤泥，实际可操作为本系统精煤磁选机尾矿与脱泥筛下煤泥混合后经浓缩分级旋流器处理，底流应用TBS分选处理，溢流进浮选系统处理。对于同一生产系统来说，精煤磁选机尾矿煤泥灰分要在一定程度上低于脱泥筛脱除的原生煤泥灰分。所以，实际生产过程中会出现TBS入料的煤泥灰分低于设计计算煤泥灰分值，且实际入料的煤泥可选性要优于计算煤泥的可选性。另外要充分考虑到粗煤泥单独处理必将造成浮选入料粒度组成变细，浮精粒度组成相应变细，对于西曲选煤厂在用的浮精脱水设备加压过滤机来说，入料的细粒级含量超过一定数值后其成饼效果急剧下降，加压过滤机处理能力显著降低；同时由于滤饼的细粒级含量过大还会造成滤饼吸附在滤布上极难脱落且水分增高。所以TBS改造应该设计更完善合理的溢流流向，一般情况下TBS溢流单独应用煤泥离心机脱水后直接进最终精煤产品，但如果出现浮精粒度组成影响脱水设备运行效果的情况，可设置将TBS溢流部分直接加入浮精收集池，以改善浮精粒度组成，保证加压过滤机的处理能力，从而保证应用TBS后可以真正提高浮选机的工作效果。另外，近年来很多选煤厂应用快开压滤机处理浮选精煤脱水，该设备对于细颗粒含量较高的煤泥的脱水具有显著优势，对于入料的浓度及粒度组成和产品的粒度组成适应范围较宽。尤其对于极细颗粒物料含量高的滤饼卸料不会出现阻碍。西曲选煤厂今年将要进行的浮选精煤脱水能力扩充改造，在原有三台加压过滤机的基础上再添加两台快开压滤机。所以，粗煤泥分选后的细颗粒精煤产品的脱水是完全有保证的。
五、  结论
一、西曲选煤厂由于分级旋流器的分级效率低下，分级旋流器溢流仍会携带较多的粗颗粒煤泥进入浮选系统，粗颗粒煤泥较多的损失入浮选尾矿中，表现为浮选尾矿灰分偏低。应努力提高浮选系统的浮选效率。
　　二、西曲选煤厂4＃、9＃煤粗煤泥可选性属于难选程度，针对该难选粗煤泥所做TBS分选试验效果不理想。如进行粗煤泥系统改造应做细致的经济效益核算分析，可主要通过比较工艺成本来确定更科学合理的工艺及设备。  西山煤电集团公司总调度室 程波

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