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洗煤廠,循環水作用?

寧夏煤業集團公司太西洗煤廠始建於1983年9月,設計能力為年人選原煤210萬t,於1986年9月1日正式投產。該廠是寧夏回族自治區利用地方煤炭資源優勢,發展外向型經濟,為把汝箕溝礦區建成我國的無煙煤出口基地而配套建成的無煙煤洗選加工廠,現已成為我國優質無煙煤出口和洗選加工基地之壹。該廠生產的多種粒度規格、灰分等級的“太洗”牌無煙精煤,具有低灰、低硫、低磷、高發熱量、高含碳量、高比電阻、高塊率、高化學活性、高機械強度的優良品質。

壹、現行工藝流程該廠原設計跳汰主、再選工藝流程見圖I,煤泥水處理系統見圖2。

二、原設計煤泥水系統存在的問題

原設計煤泥水系統主要存在以下問題:

1.循環水濃度高。撈坑溢流直接進入φ30m濃縮機,由於原煤中-0.5mm細泥含量最高可達到20%以上,灰分高達20%,現有過濾設備技術落後,致使大量煤泥積聚,洗水濃度增高,循環水濃度最高時達290g/L,直接影響選煤的正常生產,嚴重時汙染精煤,使產品質量無法保證。

2.浪費煤泥資源。煤泥直接落地,低價銷售,造成資源浪費,影響經濟效益。

3.環境汙染。煤泥直接落地,不僅占用了場地,而且會造成環境汙染。

三、煤泥水處理系統工藝流程改造方案論證

由於上述原因,特別是由於洗水濃度高而影響生產,太西洗煤廠於1996年著手對煤泥水處理系統進行改造,決定增建浮選車間,在對3種草擬的方案進行反復論證、完善後,最終確定了浮選工藝流程設計。

1.A方案

該方案采用常規浮選工藝,撈坑溢流經濃縮漏鬥濃縮後進人浮選機浮選,精礦由過濾機回收,尾礦人φ30m濃縮機,濃縮機底流用壓濾機回收,溢流作為循環水。

該方案主要有以下問題:

(1)濃縮漏鬥的工藝效果差。現有兩臺濃縮機的沈降面積為1413m。,撈坑沈降面積為140m。,而濃縮漏鬥的沈降面積僅50.4m2(4臺),與濃縮機沈降面積無法相比。因而濃縮漏鬥濃縮效果較難保證,如果將其作為緩沖漏鬥,則4臺浮選機的處理能力無法滿足實際生產需要。

(2)方案未考慮撈坑跑粗時對壓濾環節的影響。

(3)未涉及產品水分對精煤質量的影響。

2.B方案

該方案將現有兩臺耙式濃縮機中的壹臺用作濃縮浮選人料,另壹臺作浮選尾礦濃縮用。分級旋流器和高頻篩回收的粗煤泥與浮選精礦壹起進過濾機脫水,浮選設備則采用尚缺乏工業試驗的大型浮選柱。

該方案存在以下問題:

(1)浮選人料濃縮機的濃縮效果難以保證,壹旦煤泥性質變化,則後果十分嚴重。另外,采用壹臺濃縮機處理人料(特別是對於細粒煤泥),溢流直接作為循環水是否可行,尚缺乏相應的試驗數據。

(2)對原煤資料的選取有失偏頗。從現場多年積累的資料和實踐經驗看,粗煤泥的灰分不穩定,隨原煤質量的波動,最低灰分小於6%,最高灰分在10%以上,如果只采用分級旋流器和高頻篩回收粗煤泥,不進行任何分選,難於保證精煤質量。

(3)投資不合理。按照該方案設計,70%的煤泥不通過分選而直接采用高頻篩回收,兩臺新式浮選柱造價166萬元,足夠買4臺浮選機,如此高的投入僅用來處理30%的煤泥,投資不盡合理。

3.C方案

該方案采用濃縮分級浮選工藝,撈坑溢流經現有φ12m濃縮機處理後,底流人浮選機浮選,精礦用過濾機回收;溢流經1臺φ30m濃縮機濃縮後采用浮選柱對其進行浮選,精礦用壓濾機回收,尾礦用另1臺φ30m濃縮機濃縮後人壓濾機回收。盡管該方案考慮了現場的實際情況,但仍因某些原因未采用。

其主要原因是:

(1)大型浮選柱的工業應用效果尚無實例作證。

(2)壓濾精煤水分高,粒度細,無法與其他精煤均勻配混,冬季產品凍結問題無法解決。

(3)分級浮選使系統變得復雜,投資加大,缺乏相應的經濟技術比較。

4.技改方案

根據太西洗煤廠的實際情況,綜合上述3種方案優劣,經反復論證,於2001年元月確定了浮選流程最終設計方案(圖3)。

四、投產後情況及改進措施

太西洗煤廠浮選車間於2001年5月建成投產。該系統采用2臺xJM-s16型浮選機和2臺XJX-T12型浮選機,浮選人料用弧型篩進行粒度把關,精礦過濾回收,尾礦則由濃縮機濃縮後采用壓濾機回收.

1.投產後的情況

(1)浮選機。兩臺XJX-T12型浮選機,設計單機礦漿通過量350m 3/h,實際通過能力為250m3/h:兩臺XJM—S16型浮選機,設計單機礦漿通過量500m3/h,實際通過能力僅300m 3/h左右。

(2)φ30m濃縮機。2臺φ 30m濃縮機的濃縮效率為η1=23.13%,η2=25.60%,濃縮效率較低。

(3)過濾機。3臺GP72型過濾機單機處理能力約12t/h;壹臺加壓過濾機,處理能力約45t/h。基本能滿足要求。

(4)壓濾機。2臺340m2壓濾機單循環處理能力為6t;2臺500m2壓濾機單循環處理能力8.8t,可滿足系統要求。

(5)洗水不平衡。由於過濾機溢流進入撈坑,溢流中的藥劑,對撈坑的沈降效果產生不利影響,同時也增加了藥劑損失。浮選精礦沖水為清水,由於用水量較大,造成生產中洗水不平衡。

2.工藝流程調整及設備的改造

針對浮選系統實際運行中存在的問題,對工藝系統和所選設備進行了調整:①對濃縮入料添加藥劑,加速其沈降,提高濃縮效率;②將濾液打人浮選人料,使藥劑復用,提高浮選速度和效果;③控制浮選系統清水使用量,提高精礦濃度,使洗水相對穩定和平衡;④調整浮選加藥點,使藥劑提前發生作用,加大浮選通過量;⑤將2臺xJX-T12型機械攪拌式浮選機改造為FJCRl2-4型噴射浮選機,提高了單機處理能力。

五、結論

經過調整和改造,4臺浮選機的礦漿通過能力由1100m 3/h提高到2000m 3/h,既節約了投資,而且降低了浮選成本2.74元/t,其中:噸煤藥劑成本降低1.11元,電耗減少1.63元,為系統能力的進壹步提升奠定了基礎,為跳汰洗選創造了良好條件。

經測定,循環水濃度穩定在5g/L以下,整個系統數量效率達95.56%,其中跳汰主選數量效率達96%以上,再選數量效率85%以上,浮選效率達86%以上,最終精煤產率比改造前提高了6-7個百分點,月綜合產品水分由9.5%下降為8%以下,年增利潤300萬元以上。