洗煤厂，循环水作用？

【专家解说】：宁夏煤业集团公司太西洗煤厂始建于1983年9月，设计能力为年人选原煤210万t，于1986年9月1日正式投产。该厂是宁夏回族自治区利用地方煤炭资源优势，发展外向型经济，为把汝箕沟矿区建成我国的无烟煤出口基地而配套建成的无烟煤洗选加工厂，现已成为我国优质无烟煤出口和洗选加工基地之一。该厂生产的多种粒度规格、灰分等级的“太洗”牌无烟精煤，具有低灰、低硫、低磷、高发热量、高含碳量、高比电阻、高块率、高化学活性、高机械强度的优良品质。 一、现行工艺流程该厂原设计跳汰主、再选工艺流程见图I，煤泥水处理系统见图2。 二、原设计煤泥水系统存在的问题 原设计煤泥水系统主要存在以下问题： 1．循环水浓度高。捞坑溢流直接进入φ30m浓缩机，由于原煤中-0．5mm细泥含量最高可达到20％以上，灰分高达20％，现有过滤设备技术落后，致使大量煤泥积聚，洗水浓度增高，循环水浓度最高时达290g／L，直接影响选煤的正常生产，严重时污染精煤，使产品质量无法保证。 2．浪费煤泥资源。煤泥直接落地，低价销售，造成资源浪费，影响经济效益。 3．环境污染。煤泥直接落地，不仅占用了场地，而且会造成环境污染。 三、煤泥水处理系统工艺流程改造方案论证 由于上述原因，特别是由于洗水浓度高而影响生产，太西洗煤厂于1996年着手对煤泥水处理系统进行改造，决定增建浮选车间，在对3种草拟的方案进行反复论证、完善后，最终确定了浮选工艺流程设计。 1．A方案 该方案采用常规浮选工艺，捞坑溢流经浓缩漏斗浓缩后进人浮选机浮选，精矿由过滤机回收，尾矿人φ30m浓缩机，浓缩机底流用压滤机回收，溢流作为循环水。 该方案主要有以下问题： (1)浓缩漏斗的工艺效果差。现有两台浓缩机的沉降面积为1413m。，捞坑沉降面积为140m。，而浓缩漏斗的沉降面积仅50．4m2(4台)，与浓缩机沉降面积无法相比。因而浓缩漏斗浓缩效果较难保证，如果将其作为缓冲漏斗，则4台浮选机的处理能力无法满足实际生产需要。 (2)方案未考虑捞坑跑粗时对压滤环节的影响。 (3)未涉及产品水分对精煤质量的影响。 2．B方案 该方案将现有两台耙式浓缩机中的一台用作浓缩浮选人料，另一台作浮选尾矿浓缩用。分级旋流器和高频筛回收的粗煤泥与浮选精矿一起进过滤机脱水，浮选设备则采用尚缺乏工业试验的大型浮选柱。 该方案存在以下问题： (1)浮选人料浓缩机的浓缩效果难以保证，一旦煤泥性质变化，则后果十分严重。另外，采用一台浓缩机处理人料(特别是对于细粒煤泥)，溢流直接作为循环水是否可行，尚缺乏相应的试验数据。 (2)对原煤资料的选取有失偏颇。从现场多年积累的资料和实践经验看，粗煤泥的灰分不稳定，随原煤质量的波动，最低灰分小于6％，最高灰分在10％以上，如果只采用分级旋流器和高频筛回收粗煤泥，不进行任何分选，难于保证精煤质量。 (3)投资不合理。按照该方案设计，70％的煤泥不通过分选而直接采用高频筛回收，两台新式浮选柱造价166万元，足够买4台浮选机，如此高的投入仅用来处理30％的煤泥，投资不尽合理。 3．C方案 该方案采用浓缩分级浮选工艺，捞坑溢流经现有φ12m浓缩机处理后，底流人浮选机浮选，精矿用过滤机回收；溢流经1台φ30m浓缩机浓缩后采用浮选柱对其进行浮选，精矿用压滤机回收，尾矿用另1台φ30m浓缩机浓缩后人压滤机回收。尽管该方案考虑了现场的实际情况，但仍因某些原因未采用。 其主要原因是： (1)大型浮选柱的工业应用效果尚无实例作证。 (2)压滤精煤水分高，粒度细，无法与其他精煤均匀配混，冬季产品冻结问题无法解决。 (3)分级浮选使系统变得复杂，投资加大，缺乏相应的经济技术比较。 4．技改方案 根据太西洗煤厂的实际情况，综合上述3种方案优劣，经反复论证，于2001年元月确定了浮选流程最终设计方案(图3)。 四、投产后情况及改进措施 太西洗煤厂浮选车间于2001年5月建成投产。该系统采用2台xJM-s16型浮选机和2台XJX-T12型浮选机，浮选人料用弧型筛进行粒度把关，精矿过滤回收，尾矿则由浓缩机浓缩后采用压滤机回收． 1．投产后的情况 (1)浮选机。两台XJX-T12型浮选机，设计单机矿浆通过量350m 3／h，实际通过能力为250m3／h：两台XJM—S16型浮选机，设计单机矿浆通过量500m3／h，实际通过能力仅300m 3／h左右。 (2)φ30m浓缩机。2台φ 30m浓缩机的浓缩效率为η1=23．13％，η2=25．60％，浓缩效率较低。 (3)过滤机。3台GP72型过滤机单机处理能力约12t／h；一台加压过滤机，处理能力约45t／h。基本能满足要求。 (4)压滤机。2台340m2压滤机单循环处理能力为6t；2台500m2压滤机单循环处理能力8．8t，可满足系统要求。 (5)洗水不平衡。由于过滤机溢流进入捞坑，溢流中的药剂，对捞坑的沉降效果产生不利影响，同时也增加了药剂损失。浮选精矿冲水为清水，由于用水量较大，造成生产中洗水不平衡。 2．工艺流程调整及设备的改造 针对浮选系统实际运行中存在的问题，对工艺系统和所选设备进行了调整：①对浓缩入料添加药剂，加速其沉降，提高浓缩效率；②将滤液打人浮选人料，使药剂复用，提高浮选速度和效果；③控制浮选系统清水使用量，提高精矿浓度，使洗水相对稳定和平衡；④调整浮选加药点，使药剂提前发生作用，加大浮选通过量；⑤将2台xJX-T12型机械搅拌式浮选机改造为FJCRl2-4型喷射浮选机，提高了单机处理能力。 五、结论 经过调整和改造，4台浮选机的矿浆通过能力由1100m 3／h提高到2000m 3／h，既节约了投资，而且降低了浮选成本2．74元/t，其中：吨煤药剂成本降低1．11元，电耗减少1．63元，为系统能力的进一步提升奠定了基础，为跳汰洗选创造了良好条件。 经测定，循环水浓度稳定在5g／L以下，整个系统数量效率达95．56％，其中跳汰主选数量效率达96％以上，再选数量效率85％以上，浮选效率达86％以上，最终精煤产率比改造前提高了6-7个百分点，月综合产品水分由9．5％下降为8％以下，年增利润300万元以上。