浮选尾煤

浮选尾煤（精选3篇）

浮选尾煤 篇1

按照煤炭资源有效利用的原则, 浮选尾煤的灰分达到49%以上时可以作为尾矿直接舍弃。而对于难选煤, 特别是浮选精煤灰分要求较低时, 浮选尾煤很难达到这一要求。钱家营矿选煤厂在采用传统工艺回收浮选尾煤时, 灰分为36.45%, 其中大于0.074 mm (200网目) 粒级煤泥占53.28%, 灰分27.43%, 若将这部分尾煤单独回收, 掺入中煤很有必要。钱家营矿选煤厂浮选尾煤粒度组成见表1。

1 改造前钱家营矿选煤厂工艺流程

钱家营矿选煤厂的设计能力为4.00 Mt/a, 煤种为炼焦肥煤, 采用块煤重介质立轮分选、末煤重介质旋流器分选、煤泥浮选联合工艺流程。改造前浮选尾煤由两台Φ45 m浓缩机和7台500 m2扳框压滤机 (每台处理能力8～10 t/h) 处理。由于尾煤系统处理能力不足, 所以选煤厂生产能力一直低于设计水平。

传统的浮选尾煤处理工艺采用尾煤浓缩—压滤工艺, 即浮选尾煤矿浆直接进入浓缩机, 浓缩机底流由压滤机进行回收, 做为煤泥直接销售, 浓缩机溢流用作循环水。传统尾煤回收系统工艺流程见图1。这种工艺比较简单, 易于实现洗水闭路循环, 但是由于浓缩机投资高, 压滤机不能连续作业, 处理能力低, 致使这种传统工艺存在着生产效率低、运行成本高、基建投资高等缺点, 而且压滤产品水分高、粘度大, 售价很低, 影响了经济效益。当尾煤中粗颗粒煤泥过多 (大于0.5 mm粒级含量超过6%～8%) 时, 还容易造成压滤机中心孔堵塞、粘滤布、卸料困难、滤布损坏、压滤机处理能力降低等故障, 甚至导致浓缩机压耙子。

2 浮选尾煤分级回收工艺研究与设计过程

浮选尾煤分级回收工艺的目的是回收尾煤中的中低灰煤 (大于0.074 mm) 。若将浮选尾煤分级, 粗颗粒煤泥用高效设备回收后可高价卖出, 而细颗粒煤泥仍采用浓缩—压滤工艺, 确保洗水闭路循环。改造工艺的关键技术在于浮选尾煤的分级和回收。

2.1 分级设备

选煤厂可以利用的煤泥分级设备主要有以下6种:角锥沉淀池、斗子捞坑、浓缩漏斗、倾斜板沉淀槽、刮板分级机和水力旋流器。这些设备中只有水力旋流器的分级粒度可以达到0.045～0.074 mm。另外, 选煤厂常用的浓缩设备也具有分级的作用, 如浓缩机、沉淀塔、深锥浓缩机等。这些设备可以分级到极小的粒度, 甚至达到0, 但也存在着占地面积大、基建投资高、粗颗粒过多时会造成管路堵塞等缺点。因此, 旋流器是煤泥水分级的最佳设备。

2.2 粗煤泥脱水设备

选煤厂常用的粗煤泥脱水设备有真空过滤机、加压过滤机、压滤机、高频筛、煤泥离心机、筛网沉降过滤离心机等。根据实际生产经验, 当入料中大于0.5 mm粒级产率大于8%时, 压滤机、过滤机脱水效率低, 因此, 粗煤泥脱水一般采用高频筛、煤泥离心机和沉降过滤离心机。

(1) 各种类型高频筛已广泛用于煤泥脱水, 但高频筛要求入料浓度在45%以上, 并且处理能力低, 回收率低, 产品水分高, 通常采用高频筛和煤泥离心机配合脱水。

(2) 煤泥离心机常用于粗煤泥最终脱水, 处理能力较大, 产品水分12%～16%, 但要求入料浓度达到60%左右, 回收粒度大于0.15 mm。

(3) 筛网沉降过滤离心机常用于粗煤泥最终脱水, 处理能力较大, 产品水分14%～18%, 入料浓度要求20%～40%, 回收粒度可以达到0.045 mm (325目) 。

综合以上论证、分析, 采用水力分级旋流器进行分级, 分级粒度0.045～0.074 mm, 底流浓度20%～40%, 旋流器与筛网沉降离心机联合使用是最好的粗煤泥脱水方法。

2.3 新工艺流程和特点

尾煤分级回收工艺流程见图2。

钱家营矿浮选尾煤回收工艺改造后, 系统流程由原来的一段变成了两段, 第一段主要是回收粗煤泥 (通常大于0.074 mm ) , 二段确保洗水闭路和循环水浓度;采用水力旋流器作为分级设备, 分级回收粒度可根据一、二段的要求进行调整;粗煤泥采用筛网沉降离心机脱水, 可以获得较低的水分, 并掺入中煤;因为大部分煤泥被筛网沉降离心机回收, 只有少部分细煤泥需要浓缩机和压滤机处理, 因此浓缩机、压滤机的使用台数减少, 主要作用是确保澄清水和洗水闭路循环。

3 改造效果

3.1 分级旋流器的作用效果

钱家营矿选煤厂使用Φ350 mm的旋流器组对浮选尾煤进行分级。旋流器的作用是分级和浓缩。当入料浓度为5.12%时, 底流浓度32.92%, 溢流浓度1.84%, 分级粒度0.08 mm (接近200网目) , 分级效率40%, 浓缩效率60.39%, 底流固体回收率67.86%。由于底流中细粒级少, 适合于筛网沉降离心机脱水, 而溢流中粗颗粒少, 适合于压滤机回收。分级旋流器工艺试验结果见表2。

3.2 产品水分

经过筛网沉降离心机脱水的粗煤泥产品水分14%～16%, 发热量19.82～20 MJ/kg, 可以掺入中煤。筛网沉降离心机的滤液浓度4.11%～5.15%, 与旋流器组溢流一起入浓缩机, 浓缩机入料浓度一般在2.03%～3.06%。细煤泥经板框压滤机回收, 平均水分32%。煤泥水处理系统改造前后产品水分对比见表3。

3.3 经济效益

钱家营矿选煤厂改造后, 粗煤泥可以掺入中煤销售。中煤价格240元/t, 煤泥价格140元/t, 按年入洗量4.00 Mt, 尾煤产率13%, 粗煤泥产率56.92%计算, 则选煤厂每年增加收入:400×13%×56.92%× (240-140) = 2 960 (万元/a) 。

选煤厂改造后功率增加586.5 kW, 按照电费0.45元/ (kW·h) , 选煤厂工作时间350 d/a, 每天工作16 h计算, 则选煤厂增加成本:350×16×586.5×0.45=148 (万元/a) 。

由此可见, 煤泥水系统改造后, 选煤厂可提高经流效益2 812万元/a。

4 结 论

(1) 中国的选煤厂每年生产大量的中低灰分尾煤或者煤泥, 有很高的利用价值, 但是用传统回收工艺, 只能作为煤泥销售, 价格很低。

(2) 钱家营矿选煤厂研究设计了一种新型的中低灰分尾煤分级回收工艺, 对煤泥进行分级回收。

(3) 在分级回收工艺中, 旋流器是比较理想的分级设备, 筛网沉降离心机是比较理想的粗煤泥回收、脱水设备。

(4) 改造全部采用国产设备的新型工艺, 接近60%的尾煤被筛网沉降离心机回收, 并掺入中煤。

(5) 新工艺减少了进入浓缩机和压滤机的煤泥量, 更有利于实现煤泥水澄清和洗水闭路循环。

(6) 这种工艺适用于处理中低灰分尾煤或者原生煤泥, 可以产生巨大的经济和社会效益。

参考文献

[1]中国统配煤矿总公司.国有重点煤矿统计手册[M].北京:煤炭工业出版社, 1997.

[2]郝凤印.选煤手册——工艺与设备[M].北京:煤炭工业出版社, 1993.

浮选尾煤 篇2

介休选煤厂是年入洗原煤400万t的大型选煤厂, 采用跳汰—浮选和重介—浮选工艺流程, 入洗集团公司所属高阳矿、双柳矿、水峪矿、贺西矿、柳湾矿五个矿井的原煤。原煤牌号均为25号焦煤, 高、低硫原煤配合入洗, 生产灰分小于10%、硫分小于1.3%、水分小于11%的精煤产品。入浮煤泥量约占入洗原煤的18%, 浮选尾煤量约为4%~6%, 煤泥年产量为20万t左右, 灰分在50%左右。随着焦煤资源赋存情况变差、采掘业机械化程度的不断提高, 煤质逐渐变差, 这样给煤炭的洗选加工增加了难度, 原有工艺流程导致了煤泥中精煤残留现象。2010年在不改动原有系统的情况下, 采用专利技术和专用设备, 在尾煤入压滤前增加了一套尾煤回收系统。该系统利用高频筛对煤泥分级后, 再采用多级水力旋流器串联工艺和二次浮选联合工艺对煤泥进行深度分选, 使外排煤泥灰分保持在70%以上, 既为企业创造了经济效益, 节约了资源, 也减少了污染排放。

2 原料来源及煤质分析

所采煤样为2009年3月尾煤综合煤样, 灰分为47.82%。用筛孔为0.061 mm的筛网脱泥, 得到筛上物39.93%, 筛下物60.07%, 筛上物灰分26.75%。再对大于0.061 mm的煤泥做小筛分、小浮沉实验, 结果见表1及表2。

从表1、表2可以看出, 如对浮选煤泥进行湿法脱泥, 可除去60%的高灰细泥, 除灰后尾煤灰分降到了26%~27%, 脱泥后产物中小于10%的低灰产物高达73.22%以上, 由此推断, 从湿法脱泥后的尾煤中可以分选出理论产率约29%的灰分小于10%的精煤产物。这部分精煤中的96%粒度都小于0.25 mm, 原有的机械搅拌式浮选机受原设计工艺流程、厂房设计的限制, 无法实现对这部分精煤的回收, 造成了一定的资源浪费。针对煤泥煤质分析结果, 选煤厂试图通过一定的工艺方法提取煤泥中残余的这部分精煤。鉴于浮选工艺成本高, 采用分级入选的方式, 大于0.061 mm的煤泥采用专用旋流器串联工艺分选, 成本低, 回收率高;小于0.061 mm的煤泥采用多次浮选的流程, 精中选精, 保证产品质量。利用这套技术实现对煤泥的深度分选, 回收这部分精煤。

3 工艺方案

3.1 工艺流程

精煤回收工艺流程如图1所示。首先将煤泥水调节到30%以下的浓度, 用泥浆泵打进混料桶并自流入高频筛进行0.061 mm分级, 实现脱泥和煤泥截粗分离。

(1) 筛下物料经过二次浮选机串联回收精煤。其流程是:将筛下物料用浮选入料泵送入预处理器, 按一定比例加入起泡剂与捕收剂, 给入1号浮选机进行粗选;1号浮选机刮板刮出的物料进入1号料池, 再用泵将此物料给入2号浮选机精选;2号浮选机的精矿进入精煤池, 然后经压滤机脱水得到精煤, 精煤灰分不超过10%;2号浮选机尾矿返回1号浮选机进行再选;1号浮选机的尾矿进入浓缩机浓缩, 底流经压滤机脱水排出, 尾矿灰分大于70%。

(2) 筛上物料采用9级旋流器串联回收精煤。其工艺流程是:将筛上物料给入1号料桶, 将其浓度调整到130 g/L以下, 再用入料泵将其给入1号三产品旋流器, 分选出的精煤进入精煤集料槽, 自流到精煤高频筛脱水, 成为精煤产品, 灰分不超过10%;1号三产品旋流器排出的尾矿进9号料桶进行再处理;1号三产品旋流器的中煤进入2号料桶, 经调整浓度后由2号入料泵给入2号三产品旋流器再分选;2号三产品旋流器的精煤进入精煤集料槽自流到高频筛脱水, 所得精煤灰分不超过10%;2号三产品旋流器的尾矿进入9号料桶进行再处理;2号三产品旋流器的中煤进入3号料桶进行浓度调整后, 由3号入料泵送入3号三产品旋流器, 选出的精煤进入精煤集料槽, 经高频筛脱水后得到精煤产品;3号三产品旋流器的尾矿进入9号料桶;3号三产品旋流器的中煤进入下一级4号料桶进行浓度调整, 由4号入料泵将其送入4号二产品旋流器分选, 选出的精煤进入精煤集料槽, 经高频筛脱水, 得到灰分不超过10%的精煤;4号二产品旋流器的尾矿进5号料桶进行处理;以此类推到9号料桶, 9号入料泵将物料送入9号二产品旋流器分选, 其精煤出口溢流水进入混料桶, 其底流口排出的尾矿, 如果灰分低, 则进入中煤、矸石脱水筛, 脱水后的筛上物料成为中煤产品, 混入全厂中煤销售, 筛下水返回混料水池。如果灰分高, 则直接进入浮选尾矿浓缩池。

3.2 主要设备说明

(1) 1台ZDK1842的高频脱泥筛, 筛缝3 mm, 截粗。

(2) 8台ZDK1842的高频脱泥筛。

(3) 1号φ600/450三产品旋流器, 2号φ500/400三产品旋流器, 3号φ400/350三产品旋流器, 4~8号为φ350两产品旋流器, 9号φ450两产品旋流器。

(4) 8台ZDK1842高频直线筛, 精煤脱水。

(5) 三组12 m3XJM型浮选机 (每组两槽) 。

(6) 2台XMZ200浮选精煤压滤机。

(7) 4台XMZ350浮选尾煤压滤机。

4 运行效果及经济效益

尾煤回收系统2009年8月施工建设, 共投资1 3 0 0余万元, 2 0 1 0年1月开始调试, 2月投入试生产运转。实际分选结果为:水介旋流器生产的粗粒精煤灰分10%, 产率为本级的24%, 浮选精煤灰分为13%, 产率为本级的18%, 两种产品作为炼焦配煤分别销售。吨精煤成本为416.87元, 吨精煤平均售价为740元, 则吨精煤毛利润为323.13元。当年尾煤回收系统总生产时间为4 633.5 h, 处理煤泥9.95万t, 共生产精煤2.48万t。生产总值为1 835.973万元, 总成本为1 034.607万元, 总利润为801.366万元。

5 尚需探讨的问题

在生产实践中, 该工艺技术稳定可靠, 生产出了合格的精煤产品, 达到了预期目的, 但是仍然存在一些不足。一是工艺流程复杂, 设备数量多, 磨损快, 设备运转费用高, 尤其是滤布消耗量大, 水泵维修频繁。二是能耗过高, 全系统生产带辅助设备总功率达1 300 k W, 吨煤泥加工费中电费需11.65元。三是外购煤泥进入系统洗选, 需另行增加预处理系统, 把干煤泥调整到合适浓度比较困难。这几方面都有待进一步通过生产实践和试验分析来改进。

6 结语

本系统有效解决了传统生产设备及工艺的缺陷, 创新开发出利用矿物密度、粒度对煤泥中的精煤进行分选的技术工艺, 能对残留在煤泥尾矿中的精煤进行有效提取, 使资源得到高效充分利用, 达到综合节能目的。生产过程洗水闭路循环, 无污染;具有独创性和先进性。其规模可与大中型选煤厂尾矿处理车间对接, 具有很强的产业化前景, 符合国家产业政策、技术政策、环保政策, 利国利民, 具有很好的经济效益和社会效益。

摘要：介休选煤厂利用多级水力旋流器串联工艺和二次浮选联合工艺对外排煤泥进行深度分选, 解决了传统生产设备及工艺的缺陷, 对残留在尾矿中的精煤进行有效提取, 使资源得到高效充分利用, 取得了很好的经济效益和环境效益。

关键词：选煤厂,煤泥回收,多级水力旋流器,浮选,效益

参考文献

[1]杨灵奎.一种从煤泥中回收精煤的方法[P].中国专利:200910074421, 2009-10-14.

[2]马富强.多产品分级分选旋流器[P].中国专利:200820106121, 2008-09-28.

浮选尾煤 篇3

神华乌海能源公司平沟选煤厂是一座设计入选原煤120万t/a的炼焦煤选煤厂, 采用跳汰粗选—重介质旋流器精选—煤泥直接浮选的联合工艺流程。2006年核定年入选原煤能力160万t。随着矿井大规模机械化开采, 原煤中煤泥含量日益增高。矿井改造前原生煤泥量为18%~19%、次生煤泥量约为7%;改造后, 原生煤泥量增至23%~25%、次生煤泥量约为8%, 煤泥总量增加了约5%。众所周知, 煤泥水处理系统的运行效果取决于所采用的工艺类型、设备及运行与管理制度, 直接关系到选煤厂的各项生产技术指标、经济效益和环境效益。对于炼焦煤选煤厂, 煤泥水处理系统更显重要。

1 煤泥水系统存在的问题

平沟选煤厂煤泥水系统主要设备为1台Φ30m浓缩机、2台高频筛和2台箱式压滤机, 由于煤泥含量占入选原煤量的28%~30% (包括次生煤泥) , 浓缩底流受高频筛处理粒度、处理量和压滤机间歇作业影响, 处理能力低, 洗水浓度>30g/L。如此高的洗水浓度致使浮选入料浓度达110g/L, 入料灰分>20%, 最终浮选精煤灰分>11.5%。

2 煤泥水系统的改造方案

(1) 制定合理的药剂制度, 避免浮选尾煤中高灰细泥在循环水系统中恶性循环, 实现清水选煤;

(2) 采用絮凝剂自动制备装置, 使药剂在预定的时间内搅拌均匀, 充分发挥药剂的架桥作用;

(3) 使用螺杆泵取代原叶轮泵, 以保护药剂分子链不被破坏;

(4) 采用连续入料的带式压滤机, 实现浓缩机底流连续供料。

3 带式压滤机的结构及工作原理

带式压滤机的结构如图1所示。其主要部件有机架/滤带、滤带冲洗系统、滤带调整系统、滤带张紧系统、安全装置、卸料装置、排水装置、轴承、管线/驱动系统, 主要附属设备有管式静态混凝器和电控柜。

1—驱动装置;2—卸料装置;3—电控柜;4—气控柜;5—进料口;6—张紧装置;7—冲洗装置;8—集液槽;9—预压装置

进人带式压滤机两层滤带间的煤泥受力分析如图2所示, 汽缸内张紧的滤带给煤泥的拉力为F, 滤带和煤泥通过缠绕辊筒后在滤带表面形成的剪切力为F1。由图2可知, 剪切力F1远大于滤带拉力F。由此可以看出, 带式压滤机可利用很小的动力产生较大的剪切力, 对煤泥进行脱水, 其脱水过程分三段, 即重力过滤脱水、预压脱水和压榨脱水。

(1) 重力过滤脱水段。重力过滤脱水段是来自系统的煤泥在静态混合器内与药剂充分混合, 再经过加压“紊流”和减压扩充“稳流”装置流淌到脱水机的滤带上。通过可调节高度的围堰式阻泥器来调节和限制滤层的厚度, 使物料能够沿滤布宽度方向均匀分布, 再由交错排列的犁形器对向前运行的煤泥进行犁形微压脱水, 使煤泥最大限度地脱掉游离水。

(2) 预压脱水段。利用上、下滤带的楔形变化, 对来自重力脱水段的煤泥逐渐施加预压力, 以进一步脱掉煤泥的表层水, 减少进入压榨区煤泥的含水量, 使煤泥完全失去流动性。根据煤泥的特性, 带式压滤机预压段分为可调式的柔性预压和刚性预压两级装置。柔性预压采取上、下板式可调装置, 这种装置对煤泥进行逐步加压, 在调整时预压板形成一定的弧度, 两边将上、下滤带封紧, 使煤泥不外溢, 煤泥的表层水被加压挤出;刚性预压采取一端可调辊式装置, 煤泥被进一步加压预脱水, 完全失去流动性。采取两级预压装置脱水比仅靠上、下滤带楔形变化预压脱水的脱水效率可提高1倍以上, 为下一段压榨脱水奠定了基础。

(3) 压榨脱水段。该段设置了6个脱水辊筒, 形成S形的运动方式, 使煤泥在反复挤压的过程中达到理想的脱水状态。

4 带式压滤机在平沟选煤厂的应用

4.1 工艺流程

煤泥由泵打入管式混合造粒器, 在此与絮凝剂充分混合, 并达到良好的絮凝状态;然后流淌到带式压滤机滤带的重力浓缩脱水段, 在自重和犁形器的作用下进行重力脱水;脱掉大部分游离水后, 煤泥再经过上、下滤带连接的导流槽翻转到压滤机的预压脱水段进行预压脱水;经预压脱水后失去流动性的煤泥, 在滤带的夹持下进入压榨脱水段进行压榨脱水;最后, 由卸料装置将煤泥饼剥落到输送机上。在工作中, 需用冲洗泵对带式压滤机的滤带进行连续冲洗。

4.2 应用效果

带式压滤机投入运行后, 取得了良好效果:

(1) 工作连续, 与选煤生产实现了同步运行, 处理能力提高到6~10t/h;

(2) 滤饼滤液互不污染, 滤饼水分为25%~30%, 滤液浓度为3~5g/L;

(3) 工况参数调整合适后, 可以双人操作多机, 节省了人力;

(4) 作业环境易于保持, 工人劳动强度降低;

(5) 处理量受煤泥粒度影响较小, 保证了处理能力与脱水效果。

5 结 语