城子河选煤厂介质回收系统的改造.pdf

第2 5 卷第8 期 2 O 0 6年 8月 煤炭技术 C o a l T e c h n o l o V0 1 ． 2 5． No ． 0 8 Au g， 2 O O 6 城子河选煤厂介质回收系统的改造 宋学发 鸡西矿业集团公司，黑龙江 鸡西 1 5 8 1 0 0 摘要 以城子河矿业公司选煤厂介质回收系统存在的问题为例， 介绍了结合生产的实际需要和场地条件进行的 一 系列技术改造， 大大降低了重介系统的介耗， 并取得了明显的经济效益， 说明合理改造介质 回收系统对选煤厂提 高效益的重要性。 关键词 重介质选煤；介质回收；技术改造；效果 中图分类号 T D 9 4 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 8 7 2 5 2 0 0 6 0 8 0 0 8 3 0 2 Re f o r m o f Me d i u a m Re c o v e r y S y s t e m i n Ch e n z i h e Co a l P r e p a r a t i o n P l a n t S ONG Xu ef a J i x i Mi n i n g G r o u p 。 J i x i 1 5 8 1 0 0 。C h i n a ， 、． 少介质消耗， 降低分选成本就必须对介质进行 回收以便使其 u 刖 声 能够循环使用 ，在现代大型选煤厂中只有节约消耗才能更大 物料经分选后， 轻、 重产品都会带走大量的介质， 为了减 的创造财富， 因此介质回收系统的优劣是提高选煤厂收益的 - ● ⋯ ●⋯ ● ⋯ ● ⋯ ●⋯ ●⋯ ● ⋯ ●⋯ ●⋯ ● ⋯ ●⋯ ●⋯ ● 一 ● ⋯ ●⋯ ● ⋯ ● ⋯ - ●⋯ ●⋯ ● ⋯ ● ⋯ - ●⋯ ● ⋯ ● ⋯ ●⋯ ●⋯ ● ⋯ ●⋯ ●⋯ - ● - 现状， 选煤厂部分系统重介技改工程应采用重介质选煤方 法。选用以“ 大型无压给料三产品重介质旋流器” 为主要分 选设备的不脱泥、 不分级重介质选煤工艺， 经重介质分选后 的粗选细煤泥再进入浮选作业， 选出最终精煤泥。 3 ． 2 分选粒级 技术改造后， 5 0 0 re a l 原煤用无压给料三产品重介旋流 器分选， 分选下限可达到 0 ． 3 m il l ， 粗颗粒煤泥采用煤泥重介 方法分选， 细颗粒煤泥采用浮选方法分选。 3 ． 3 工艺流 程 1 分选、 脱介 、 脱水作业 5 0 0 m i l l 粒级入选原煤不脱泥， 不分级， 无压给人三产 品重介质旋流器， 以单一低密度悬浮液进行分选 ， 一次性分 选出精煤、 中煤和矸石。精煤直接去脱介筛或经弧形筛去脱 介筛， 脱介筛筛上物进入精煤离心机脱水后成为最终产品； 中煤经弧形筛脱介， 再经振动筛脱介脱水成为最终产品， 矸 石直接经振动筛脱介脱水成为最终产品。 2 煤泥重介分选 精煤脱介弧形筛下的合格介质部分分流至煤泥合格介 质桶， 用泵打至煤泥重介旋流器进行分选， 选出轻产物和重 产物， 轻产物进入精煤稀介质系统， 重产物进入 中煤稀介质 系统 。 3 介质回收 合格介质用泵打至无压给料三产品重介旋流器作为分 选介质。精煤、 中煤和矸石稀介系统彼此独立， 三部分稀介 质分别进入各 自的磁选机， 选出的磁选精矿返 回合格介质 桶。厂内跑、 冒、 滴 、 漏的介质收集后， 由扫地泵打人中煤稀 介系统进行回收处理。 4 介质补加 补加介质采用合格磁铁矿粉， 不设分级和磨矿作业。补 加的磁铁矿粉直接进入原煤合格介质桶。 5 粗煤泥回收 精煤磁选尾矿由捞坑收集后， 用泵打至精煤泥振动弧形 筛进行一次脱水分级， 振动弧形筛筛上物进入精煤泥离心机 - ．⋯●⋯’ ． ⋯ ● ⋯ ， ●⋯ ●⋯ ● 进行二次脱水分级， 其产品作为最终精煤产品。这样充分发 挥了重介分选下限低、 分选精度高的优势， 有效地减少了浮 选人料量， 同时保证了最终精煤产品水分。 6 煤泥水处理 捞坑溢流 自流至浮选人料缓冲池后用泵打至浮选系统 进行直接浮选， 分选 出精煤和尾煤 ， 浮选精煤采用压滤机和 真空过滤机脱水回收， 滤液返回浮选人料， 浮选尾矿 自流到 浓缩机； 中煤 、 矸石磁选尾矿 由尾矿桶收集后用泵打到尾煤 泥振动弧形筛截粗后 自流到浓缩机。浓缩机底流用压滤机 回收， 压滤机滤液作为循环水返回使用。 4 重介选主要工艺设备 1 原煤重介质旋流器两台， 唐山国华煤碳设计院研究 ， 入料量 4 2 8 ． 6 t ／ h ； 2 煤泥重介质旋流器 处理能力2 5 0 ． 0 ／ h ； 3 精煤脱介筛 澳大利亚约翰芬雷工程公司生产的， 入 料量 2 6 0 ． 0 t ／ h ； 4 中煤脱介筛 入料量 8 7 ． 8 t ／ h ； 5 矸石脱介筛 入料量 6 8 ． 4 t ／ h ； 6 精煤离心脱水机 入料量2 6 0 ． 0 t ／ h ； 7 精煤泥离心脱水机 入料量 2 5 ． 0 t ／ h ； 8 精煤磁选机 入料量 5 7 2 ． 0 ／ h ； 9 中煤磁选机； 1 0 矸石磁选机 入料量 1 2 3 ． 1 ／ h 。 5 结语 选煤厂重介技改工程于 2 O O 6年 1 月 1日投入试运行 ， 经 过3个多月的试生产， 基本达到设计要求， 系统年处理原煤 能力 1 8 0万 t ， 生产 5 级、 6 级和 8 级精煤， 精煤产率比原工艺 系统生产提高了6 个百分点 ， 年创收近3 0 0 0万元， 重介改造 总投资为 3 1 3 3 万元， 做到当年生产当年收回投资的目 标 ， 也 为其他选煤厂改造提供借鉴， 有很好 的经济效益和社会效 益。 收稿日期 2 0 0 6 0 5 1 1 修订日期 2 0 0 6 0 6 1 6 作者简介 宋学发 1 9 6 8 一 ， 男 ， 黑龙江鸡西人， 1 9 9 0年毕业于黑龙江矿业学院， 现就职于鸡西矿业集团， T e l 1 3 9 4 5 8 1 9 1 5 7 。 维普资讯 8 4 煤炭技术 第 2 5 卷 一 个重要环节。城子河选煤厂是一座年处理能力 2 0 0万 t 的 矿井型选煤厂， 设计采用重介一浮选联合工艺流程， 重介质 选煤系统包括块煤重介系统和木煤旋流器系统。因此为了 提高企业经济效益， 城子河选煤厂对原介质回收系统进行了 一 系列技术改造， 取得了明显的效果。 1 原介质回收系统及存在的问题 城子河选煤厂的介质回收系统由块煤重介系统和木煤 旋流器系统两部分组成。块煤重介系统中， 精煤、 中煤、 矸石 脱介筛一段筛下水进入合格介质桶 ； 二段筛下水进入稀介质 桶， 再经一段磁选机、 二段磁选机磁选， 磁选尾矿进入角锥 池， 一段磁选机溢流到 3 2 5 水箱作脱介筛一段喷水用 ， 澄清 水作二段喷水。由于一段磁选机溢流的浓度和磁性物含量 都比较高， 长时间停车会造成 3 25。 水箱内积存介质和煤泥 ， 因而堵塞管路， 影响正常生产。因管路堵塞而不能正常带煤 生产的时间平均每天 1 ． 5 h 。由于脱介筛一段喷水中磁性物 含量大， 又致使脱介筛脱介效果差， 同时也污染了精煤。 木煤旋流器系统中， 末精煤、 末中煤 、 末矸石脱介筛一段 筛下水分别进入合格介质桶， 二段筛下水进入稀介质桶， 稀 介质经浓缩旋流器浓缩后， 底流入一段 、 二段磁选机磁选， 溢 流入 3 6 1 水箱作为旋流器系统各脱介筛的一段喷水。由于 溢流浓度和磁性物含量都比较高， 因此 ， 作为一段喷水脱介 效果差。此时， 由于旋流器溢流磁性物含量高， 致使部分介 质在系统中循环， 不仅恶化 了磁选过程 ， 而且造成严重的介 质泥化和损失。同时， 由于浓缩旋流器的溢流浓度高， 因停 车而使介质和煤泥在 3 6 1 水箱内积聚， 造成一段喷水管路 的堵塞， 影响生产。脱介筛一段喷水， 还会导致精、 中煤污染 严重， 产品带介量大。另外 ， 稀介质经浓缩旋流器浓缩后进 入磁选机磁选 ， 造成磁选机入料浓度高 ， 磁选效果差， 从而导 致介质的大量流失。 T 2 介质回收系统的改造 为了解决原系统存在的问题， 降低介质消耗， 本着少投 入重实效的原则， 对原介质回收系统进行了改造。 2 ． 1 块煤重介系统的介质回收系统改造 块煤入选前经过预脱泥处理， 块煤磁尾中的煤泥基本上 不含底灰的原尘煤泥 ， 主要含高灰的浮沉煤泥和次尘煤泥。 为了简化系统 ， 块煤系统的稀介质与木煤系统的稀介质汇集 后一起磁选 ， 磁选精矿 自流入浓介质桶 ， 尾矿至中煤磁选尾 矿桶作为中煤回收， 具体改造针对块煤重介系统中一段磁选 机溢流浓度和磁性物含量较高的问题， 将一段磁选机的溢流 改作二段磁选机的入料， 使一段磁选机溢流中的介质得到回 收， 提高了介质的回收率。为了改善各脱介筛的脱介效果 ， 改用澄清水作脱介筛一段喷水， 去掉原来的 3 2 5 水箱， 喷水 管路接至 3 2 2 水箱， 减少了管路堵塞事故的发生。另外， 将 脱介筛二段喷水方式改为喷嘴式 ， 加大了喷水压力 ， 脱介效 果明显改善， 产品带介量大大降低， 既保证了精煤质量， 又降 低了介耗。 2 ． 2 末煤旋流器系统的介质回收系统改造 为解决木煤旋流器系统的介质回收系统因采用浓缩磁 选而存在的管路堵塞 、 磁选机效率低 、 部分介质在系统中恶 性循环等问题 ， 结合现场实际， 将原浓缩磁选工艺改为直接 磁选工艺， 即在原浓缩旋流器的位置上另安装一台磁选机， 使得该系统中的稀介质因经过 3 组磁选机磁选而得到最大 限度地回收， 提高了该系统磁性介质的回收率。为了改善脱 介筛的脱介效果， 采用浓度较低的澄清水作各脱介筛的一段 喷水， 甩掉原来的3 6 1 水箱， 从而避免了喷水管路堵塞事故 的发生。同时， 将脱介筛二段喷水方式亦改为喷嘴式， 加大 了喷水压力， 改善了脱介筛的脱介效果 ， 降低了产品带介量， 同时也保证了产品质量。具体改造情况分为以下几点。 1 末精煤介质回收系统 末精煤脱介筛筛下稀介质自流至其下层新增加的六台 I、 Ⅱ系统各三台 中 9 1 53 0 5 0 m l n引进单筒磁选机磁选， 磁选精矿至主选合格介质调节箱， 尾矿分别去两台末精煤磁 尾桶 似 0 0 3 m m ， 用泵扬至设在7 6跨 3 1 ． 8 0 平面0 1 3 0 1 4 0 1 6 0 1 7 跨空间的两组 牵 3 5 06 浓缩旋流器组 ， 底流流至 其下层的两台 B2 8 0 0的弧形筛， 脱水后筛上物料在流人 浮选机精煤槽流至原有精煤圆盘过滤机脱水， 一方面充分利 用原有的圆盘过滤机减少了回收粗精煤的投资， 另一方面改 善了圆盘过滤机单独回收细粒浮精的粒度组成， 避免圆盘过 滤机单独回收稀粒浮精时处理量底， 滤饼不易形成， 产品水 分高的弱点， 同时节约了能耗， 需要补充说明的是 若单独考 虑回收粗精煤， 采用引进的 F C I 2 0 0 煤泥离心机较好。 2 末中煤 、 末矸石介质回收系统 末中煤、 末矸石脱介筛筛下细介质先进入稀介质桶再用 泵扬至设在 1 8 ． 0 0 平 面的六 台 I、 Ⅱ系统各三台 6 9 1 5 3 0 5 0 m m引进单筒磁选机磁选， 磁选精矿回浓介质桶， 尾矿靠 高差流入一台中煤磁旋尾矿桶 似 0 0 3 m m ， 在用泵打至设在 7 6跨 3 1 ． 8 0平面0 1 40 1 5 跨空间的一组 妇506浓缩旋 流器组 ， 底流流至其下层的两台 B2 8 0 0的弧形筛， 脱水后 筛上物料在流入浮选集中煤槽在流入原有中煤圆盘过滤机 脱水， 一方面充分利用原有闲置的圆盘过滤机减少了回收粗 中煤的投资， 另一方面改善了圆盘过滤机单独回收细粒中煤 的粒度组成。需要补充说明的是 若单独考虑回收粗中煤， 采用引进的称将过滤机也较好。处理量大水分低但其单价 太高， 故障率较高， 维护难度大。 精煤磁尾通过回收后的细粒级煤泥进入角锥池二段 作 为缓冲容器 ， 用泵扬至浮选系统， 中矸磁尾通过回收后的细 粒级煤泥即可入角锥二段入浮选系统回收其中的细粒精煤； 也可直接自流进入浓缩系统 ， 降低浮选入料的灰份， 改善浮 选效果。 3 对介质回收系统设备的改造 1 主细选流器的第六脱介系统原设计采用双段小包角 弧形筛， 脱介能力不足， 产品带介量高达 1 13 0 k t 引起竹轩系 统介质不易稳定平衡， 同时引起再选系统比重的波动， 降低 了在选旋流器的分选精度， 总之主再选窜介严重， 选煤厂通 过对 Ⅱ系统的改造， 效果显著产品带介量降至 4 5 v e , ／ t 。 2 波兰原设计个别生产环节与系统不配套， 一段脱介 筛筛缝过大， 弧形筛宽度小， 弧形筛包角偏小， 精美脱介筛选 型不合理， 脱介筛喷水压力太小等。 3 ． 1 末精煤脱介筛改造 现有 8台木精煤脱介筛， 型号为 P WP L 2 ． 24 ． 5 ， F9 ． 9 r n 2 ， 但台处理能力 4 9 ． 5 t ／ h ， 实际入料量为 3 2 6 ． 8 2 t／ h ， 单纯从 面积计算好像处理能力满足要求， 由于长度太短在生产中出 现跑水现象， 引起脱介筛喷水不能加大， 精美带介严重， 同时 维普资讯 第 8 期 宋学发 城子河选煤厂介质回收系统的改造 ． 8 5 ． 影响离心机的脱水效果， 因此设计建议更改木精煤脱机筛。 3 ． 2 中煤脱介筛及弧形筛改造 现有4台中煤脱介筛， 型号为 P WP L 2 ． 24 ． 5 ， F9 ． 9 m 2 ， 但台处理能力 5 7 ． 9 1 t ／ h ， 从面积计算负荷率为 5 ． 8 5 L ／ m 2 *h ， 已经不能满足需要 ， 所以该次设计在原有位置增加一台 2 4 6 1 香蕉筛 引进 提高脱介效果。 原有中煤脱介弧形筛筛缝为 1 珊 ， 包角为 4 5 。 ， B1 6 8 5 m i l l ， 此弧形筛筛缝太大 ， 扰乱了合格介质系统的密度， 非磁 性物含量， 因此设计必须进行改造 由于厂房空间紧张， 考虑 增加一台 1 ． 8 2 ． 2固定筛预先脱介。 3 ． 3 矸石脱介筛及脱介弧形筛改造 原有矸石脱介筛处理量虽然可以满足要求， 但脱介效果 不好， 带介量大， 水分高， 为了减少吨煤介耗量， 降低生产成 本， 本次设计在原有位置增加一台 2 4 6 1 香蕉筛 引进 ， 拆除 原有矸石脱介筛。 原有弧形筛筛缝为 1 m i l l ， 包角为 4 5 。 ， B1 6 8 5 m il l ， 此弧 形筛筛缝太大， 扰乱了合格介质系统的密度， 非磁性物含量， 因此设计必须进行改造； 由于厂房空间紧张， 考虑增加一台 1 ． 8 2 ． 2固定筛预先脱介。 4 改造后的效果 介质回收系统改造后， 因管路堵塞而影响生产的事故时 间由原来的 日平均 1 ． 5 h 减少到不足 0 ． 5 h ， 增加了正常生产 时间， 提高了经济效益； 脱介筛喷水全部改用澄清水和喷水 方式的改变， 使脱介筛筛上产品带介量大大减少， 系统的介 质消耗量明显降低 表 1 、 表 2 。 表 1 改造前后脱介筛筛上产品带介量对比结果 块原煤带入煤泥水 1 5 ． 3 3 3 1 5 ． 3 3 3 5 0 ． 7 2 主选带入煤泥 9 1 ． 7 1 9 1 ． 7 1 3 一 l 2 1 ． 4 9 进 再选带入煤泥 l 7 9 0 0 l 7 9 0 0 脱介用循环 一 一 一 1 3 9 8 ． 1 4 稀释用水 一 一 一 0 ． 6 6 八补充水 一 一 一 3 0 9 ． 鹋 补加介质 1 ． 2 6 6 0 ． 0 6 2 1 ． 2 0 4 一 合计 1 2 6 ． 2 1 2 1 2 5 ． 0 0 8 1 ． 2 0 4 1 8 8 0 ． 6 9 末煤旋流器介质回收系统变浓缩磁选为直接磁选后， 提 高了磁选效率。改为直接磁选后 ， 使得磁选机液面便于控 制， 介质的流失量明显下降。改造前， 吨原煤介耗 l 1 ． 3 2 l 【 g ， 改造后减少到 9 ． o 5 l 【g ， 按月入选量2 2 万 t ， 介质价格 2 6 0 元／ t 计 ， 仅介质消耗一项就降低生产成本近 1 3万元。 5 存在 的问题 介质回收系统虽然经过改进并取得了好的效益， 但在改 造中还存在一些有待于继续研究改进的地方包括以下几点。 5 ． 1 重介旋流器稀介质系统 原设计重介旋流器稀介质系统。采用浓缩磁选的工艺 流程， 脱介筛二段筛下水入稀介质仓， 通过介质泵打到浓缩 旋流器， 旋流器溢流作为脱介筛头段喷水， 底流入磁选机磁 选回收介质。 这种流程的缺点是 磁选浓度过高， 降低了磁选效果， 实 践证明磁性物浓度在 1 5 0～2 5 0 l 磁选效果好， 浓缩旋流器 溢流水浓度和磁性物含量都比较高， 作为头段喷水脱介效果 差。因溢流水磁性物含量高， 一部分介质在系统中循环， 恶 化了磁选过程 ， 是介质泥化和损失都比较严重。同时， 磁尾 中， 原经过重介旋流器分选的精煤中煤产品又和矸石混在一 起， 需在后续作业中再次分开， 造成资源浪费。 5 ． 2 磁 选机 原设计由波兰引进的磁选机， 起槽体结构为顺流式， 对 液位调节要求比较高， 当液位底时介质损失特别大。另外， 它的磁场强度太低， 磁选效率低。选煤厂曾两次更换过 4台 逆流式， 高磁场强度磁选机， 但其磁选效率能否满足 9 9 ． 8 ％ 能否满足单段磁选的工艺还是个未知数。 5 ． 3 介质泵 末煤系统采用重介旋流器分选， 而重介旋流器的分选效 果受各项工作参数的影响较大， 尤其是入料压力。本厂重介 旋流器采用介质泵给料， 每个介质桶有两台介质泵 ， 一台介 质泵对应一台旋流器。因介质泵磨损及检修情况不同， 阀门 的开启大小不同， 各介质泵的流量和压力都不一样， 造成同 样的分选密度， 各旋流器的分选结果却不同。这些问题也有 待于根据实际情况找出解决问题的方法。 6 结语 城子河选煤厂针对原介质回收系统存在问题， 实施技术 改造， 取得明显效果。改造后， 因管路堵塞而影响生产的事 故时间由日 平均 1 1 5 h减少到不足 1 5 h ； 脱介筛喷水全部改用 澄清水和改变喷水方式后， 产品带介量明显降低； 末煤旋流 器介质回收系统山浓缩磁选工艺改为直接磁选工艺后， 改善 了磁选效果， 同时保证了精煤质量； 提高了介质 回收率， 减少 了磁选系统的介质流失量。总之 ， 城子河选煤厂介质回收系 统的改造， 改善了重介工艺系统的运行状况， 降低了介耗， 节 约了生产成本， 为企业创造了可观的经济效益。 维普资讯