精煤沉降离心机离心液2种处理工艺的探讨

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精煤沉降离心机离心液2种处理工艺的探讨

董陈刚,赵晨钟

(淮北矿业股份有限公司芦岭煤矿选煤厂,安徽宿州 234113)

摘 要:通过对精煤沉降离心液2种处理工艺的比较,即对浓缩二次浮选与直接二次浮选工艺流程、生产指标进行比较,指出精煤沉降离心液浓缩二次浮选工艺具有可提高煤泥水系统精煤产率、降低油耗、控制滤饼水分等优势。
关键词:离心液;浓缩二次浮选;直接二次浮选;工艺比较
中图分类号:TD455.5    文献标识码:B文章编号:1007-7677(2012)06-0063-03
1·概  述
芦岭煤矿选煤厂是一座设计入洗原煤1.8Mt/a,经多次改造后生产能力达到3.0Mt/a的矿井型炼焦煤选煤厂,主导产品为九级精煤。选煤工艺由最初的原煤混合跳汰、煤泥直接浮选的工艺改造为现在的原煤全重介,煤泥浮选,尾煤压滤的联合流程。
2·煤质情况及煤泥水流程介绍
2.1 煤质情况
对芦岭矿选煤厂来自重介系统的煤泥进行粒度分析,试验结果见表1。



从表1小筛分数据可以看出,浮选入料中小于0.045mm的颗粒约占45%,且灰分高达40%,说明系统泥化现象严重,煤泥水系统处理不好,极易造成煤泥对浮选精煤污染。
2.2 工艺流程
该厂在煤泥水处理方面采用了“2+2+2浮选工艺系统”。该工艺系统是在“2+2模式煤泥水流程”基础上结合芦岭矿选煤厂的煤质特点增加了两段浓缩脱泥工艺即浮选原料入浮前的浓缩脱泥与精煤沉降离心液浓缩脱泥,以加强系统脱泥,获得稳定低灰产品。其流程如图1所示。



由工艺流程可知:该厂精煤沉降离心机离心液(含过滤液,下同)有2种处理工艺:①原设计的直接二次浮选工艺(流程图中虚线部分)即离心液直接二次浮选,浮精进入精煤压滤机。②经离心液浓缩机处理,浓缩溢流经二次浮选后二次浮精与浓缩底流一起进入精煤压滤机即浓缩二次浮选工艺。两种工艺在该厂分别运行一段时间后,通过分析认为浓缩二次浮选工艺相比直接二次浮选工艺有一定优势,现分析如下。
3·精煤沉降离心液2种处理工艺的指标
该厂分别按以上2种工艺进行生产,在煤质基本相同情况下得到的指标见表2~表4。



由表2可知:离心液经浓缩机处理后,底流浓度上升了266g/L,底流灰分由入料的14.10%降至11.44%,说明浓缩机具有浓缩脱泥作用。由表3可知:①浓缩二次浮选入料灰分高、浓度低,主要原因是浓缩二次浮选入料是浓缩机溢流,含有较多高灰泥质;②浓缩二次浮选精矿灰分低、浓度低,主要原因是是浓缩二次浮选精矿主要是浓缩机溢流的低灰泡沫。
由表4可知:浓缩二次浮选工艺精压入料浓度高,主要原因是浓缩底流浓度高。
4·精煤沉降离心液浓缩二次浮选工艺的优点
通过两种工艺对比,发现浓缩二次浮选同直接二次浮选相比有以下4条优点。
4.1 提高煤泥水系统精煤产率
离心液经浓缩机处理后,二次浮选机仅对浓缩机溢流(离心液中的高灰细泥)进行分选,离心液中含有约40%左右的低灰粗粒无需二次浮选,以浓缩底流形式直接进入精压给料桶,因而既避免低灰粗级过度分选,减少了二次浮选能耗,也避免低灰粗粒在二次浮选过程中从尾矿中流失,利于提高浮选精煤产率。直接二次浮选抽出率为91.42%,浓缩二次浮选的产率为80.8%+19.2%×74.01%=95%,离心液精煤回收提高了3.58%,按年入洗300万t,精煤产率42%,其中浮精占45%,而离心液精煤占浮精40%计算,年增精煤300万t×42%×45%×40%×3.58%=8 119t,年增收8 119t×1 300元/t=1 055.47万元。
4.2 节省油耗及降低成本
生产中发现,若直接二次浮选,由于要对离心液中低灰粗粒进行提拿,二次浮选需添加少量浮选油;而浓缩二次浮选提拿的只是浓缩溢流中泡沫携带低灰细粒精煤,二次浮选时不需用浮选油。经测算,直接二次浮选油耗为0.06kg/t原煤,则浓缩二次浮选年节约浮选油成本300万t×0.06kg/t原煤×9000元/t=162万元。
4.3 可调节精压入料浓度及提高精压效率
两种工艺的最终目的是为精煤压滤机供料,而入料粒度和入料浓度对精煤压滤机工艺效果影响较大。在合适的范围内,入料浓度高,入料粒度分布好,精压周期短,脱饼效果好。从生产实践看,以上两种工艺对精压入料粒度影响不大,而浓缩二次浮选工艺得到的精压入料浓度高,可以明显缩短精压入料时间(见表5)。



从表5中可以看出,浓缩二次浮选比直接二次浮选的精压入料时间缩短了462s,相应单板精压周期由3 050s缩短到2 588s,单台精压效率提高15%。
4.4 系统异常情况下可以控制精压产品灰分
通过控制底流排放既可提高精压效率,还具有非常重要且极为有效的调控精压指标的作用。系统正常时浓缩机底流泵工作方式是闸阀开度1/4,连续送料。当离心液中高灰细泥急剧增多,底流灰分相应增高从而导致精压灰分超出控制范围,此时底流泵必须间断排料以减少底流排放、增加溢流量以加大脱泥力度。从表6可以看出延迟底流排放能够降低底流灰分,降低精压入料灰分,保证精压指标。



5·生产中应注意的问题
(1)净水剂添加要适量,避免其在煤泥水中残留。离心液本身粒度较细,经过浓缩机后大部分粗粒下沉,溢流主要由高灰细泥组成。如果系统中有残留药剂,会使高灰细泥在浓缩池絮凝聚沉,浓缩机脱泥效果下降,底流灰分上升,相应精压产品灰分升高。遇此情况可以通过采取延迟底流排放或浓缩机自打循环方式解决。
(2)一次浮选药剂添加要适量。浮选药剂过量会造成离心液浓缩机液面泡沫增多,也会使精煤压滤机给料桶泡沫积聚,桶内大量泡沫如果不清理,严重影响精压给料泵正常上料,如果采取漫出方式清理,则泡沫会进入循环水系统,影响洗水。
通过对精煤沉降离心机离心液浓缩二次浮选与直接二次浮选工艺的比较,说明离心液经离心液浓缩机处理后进精压比离心液直接二次浮选进精压有一定优势,可以提高精煤产率、降低油耗、提高精压效率、控制滤饼灰分,可为具有同样煤质特性选煤厂的工艺选择、操作指导提供借鉴。

精煤沉降离心机离心液2种处理工艺的探讨

董陈刚,赵晨钟

(淮北矿业股份有限公司芦岭煤矿选煤厂,安徽宿州 234113)

摘 要:通过对精煤沉降离心液2种处理工艺的比较,即对浓缩二次浮选与直接二次浮选工艺流程、生产指标进行比较,指出精煤沉降离心液浓缩二次浮选工艺具有可提高煤泥水系统精煤产率、降低油耗、控制滤饼水分等优势。
关键词:离心液;浓缩二次浮选;直接二次浮选;工艺比较
中图分类号:TD455.5    文献标识码:B文章编号:1007-7677(2012)06-0063-03
1·概  述
芦岭煤矿选煤厂是一座设计入洗原煤1.8Mt/a,经多次改造后生产能力达到3.0Mt/a的矿井型炼焦煤选煤厂,主导产品为九级精煤。选煤工艺由最初的原煤混合跳汰、煤泥直接浮选的工艺改造为现在的原煤全重介,煤泥浮选,尾煤压滤的联合流程。
2·煤质情况及煤泥水流程介绍
2.1 煤质情况
对芦岭矿选煤厂来自重介系统的煤泥进行粒度分析,试验结果见表1。



从表1小筛分数据可以看出,浮选入料中小于0.045mm的颗粒约占45%,且灰分高达40%,说明系统泥化现象严重,煤泥水系统处理不好,极易造成煤泥对浮选精煤污染。
2.2 工艺流程
该厂在煤泥水处理方面采用了“2+2+2浮选工艺系统”。该工艺系统是在“2+2模式煤泥水流程”基础上结合芦岭矿选煤厂的煤质特点增加了两段浓缩脱泥工艺即浮选原料入浮前的浓缩脱泥与精煤沉降离心液浓缩脱泥,以加强系统脱泥,获得稳定低灰产品。其流程如图1所示。



由工艺流程可知:该厂精煤沉降离心机离心液(含过滤液,下同)有2种处理工艺:①原设计的直接二次浮选工艺(流程图中虚线部分)即离心液直接二次浮选,浮精进入精煤压滤机。②经离心液浓缩机处理,浓缩溢流经二次浮选后二次浮精与浓缩底流一起进入精煤压滤机即浓缩二次浮选工艺。两种工艺在该厂分别运行一段时间后,通过分析认为浓缩二次浮选工艺相比直接二次浮选工艺有一定优势,现分析如下。
3·精煤沉降离心液2种处理工艺的指标
该厂分别按以上2种工艺进行生产,在煤质基本相同情况下得到的指标见表2~表4。



由表2可知:离心液经浓缩机处理后,底流浓度上升了266g/L,底流灰分由入料的14.10%降至11.44%,说明浓缩机具有浓缩脱泥作用。由表3可知:①浓缩二次浮选入料灰分高、浓度低,主要原因是浓缩二次浮选入料是浓缩机溢流,含有较多高灰泥质;②浓缩二次浮选精矿灰分低、浓度低,主要原因是是浓缩二次浮选精矿主要是浓缩机溢流的低灰泡沫。
由表4可知:浓缩二次浮选工艺精压入料浓度高,主要原因是浓缩底流浓度高。
4·精煤沉降离心液浓缩二次浮选工艺的优点
通过两种工艺对比,发现浓缩二次浮选同直接二次浮选相比有以下4条优点。
4.1 提高煤泥水系统精煤产率
离心液经浓缩机处理后,二次浮选机仅对浓缩机溢流(离心液中的高灰细泥)进行分选,离心液中含有约40%左右的低灰粗粒无需二次浮选,以浓缩底流形式直接进入精压给料桶,因而既避免低灰粗级过度分选,减少了二次浮选能耗,也避免低灰粗粒在二次浮选过程中从尾矿中流失,利于提高浮选精煤产率。直接二次浮选抽出率为91.42%,浓缩二次浮选的产率为80.8%+19.2%×74.01%=95%,离心液精煤回收提高了3.58%,按年入洗300万t,精煤产率42%,其中浮精占45%,而离心液精煤占浮精40%计算,年增精煤300万t×42%×45%×40%×3.58%=8 119t,年增收8 119t×1 300元/t=1 055.47万元。
4.2 节省油耗及降低成本
生产中发现,若直接二次浮选,由于要对离心液中低灰粗粒进行提拿,二次浮选需添加少量浮选油;而浓缩二次浮选提拿的只是浓缩溢流中泡沫携带低灰细粒精煤,二次浮选时不需用浮选油。经测算,直接二次浮选油耗为0.06kg/t原煤,则浓缩二次浮选年节约浮选油成本300万t×0.06kg/t原煤×9000元/t=162万元。
4.3 可调节精压入料浓度及提高精压效率
两种工艺的最终目的是为精煤压滤机供料,而入料粒度和入料浓度对精煤压滤机工艺效果影响较大。在合适的范围内,入料浓度高,入料粒度分布好,精压周期短,脱饼效果好。从生产实践看,以上两种工艺对精压入料粒度影响不大,而浓缩二次浮选工艺得到的精压入料浓度高,可以明显缩短精压入料时间(见表5)。



从表5中可以看出,浓缩二次浮选比直接二次浮选的精压入料时间缩短了462s,相应单板精压周期由3 050s缩短到2 588s,单台精压效率提高15%。
4.4 系统异常情况下可以控制精压产品灰分
通过控制底流排放既可提高精压效率,还具有非常重要且极为有效的调控精压指标的作用。系统正常时浓缩机底流泵工作方式是闸阀开度1/4,连续送料。当离心液中高灰细泥急剧增多,底流灰分相应增高从而导致精压灰分超出控制范围,此时底流泵必须间断排料以减少底流排放、增加溢流量以加大脱泥力度。从表6可以看出延迟底流排放能够降低底流灰分,降低精压入料灰分,保证精压指标。



5·生产中应注意的问题
(1)净水剂添加要适量,避免其在煤泥水中残留。离心液本身粒度较细,经过浓缩机后大部分粗粒下沉,溢流主要由高灰细泥组成。如果系统中有残留药剂,会使高灰细泥在浓缩池絮凝聚沉,浓缩机脱泥效果下降,底流灰分上升,相应精压产品灰分升高。遇此情况可以通过采取延迟底流排放或浓缩机自打循环方式解决。
(2)一次浮选药剂添加要适量。浮选药剂过量会造成离心液浓缩机液面泡沫增多,也会使精煤压滤机给料桶泡沫积聚,桶内大量泡沫如果不清理,严重影响精压给料泵正常上料,如果采取漫出方式清理,则泡沫会进入循环水系统,影响洗水。
通过对精煤沉降离心机离心液浓缩二次浮选与直接二次浮选工艺的比较,说明离心液经离心液浓缩机处理后进精压比离心液直接二次浮选进精压有一定优势,可以提高精煤产率、降低油耗、提高精压效率、控制滤饼灰分,可为具有同样煤质特性选煤厂的工艺选择、操作指导提供借鉴。

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