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。