二分区细煤泥深度浮选改造方案

袁家庆 赵娟

摘 要：主要介绍了二分区现在煤泥水处理系统中存在的问题，煤泥改质机的工作原理及将煤泥改质机使用到现在粗煤泥回收系统中的效果。

关键词：煤泥水处理；不达意；煤泥改质机；效果

1 现有煤泥分选工艺分析

1.1 现有煤泥分选工艺

重介系统的煤泥水（高频筛筛下水）经泵打入水力旋流器组，溢流进入浮选入料池，底流可直接作为精矿进入精矿池，也可经TBS分选机分选；TBS分选后，精矿进入精矿池，尾矿进入24m浓缩池；浮选入料池内煤泥水经泵打入矿浆预处理器后进入浮选柱浮选，浮选精矿进入精矿池，浮选尾矿自流入24m浓缩池。精矿池内精矿经泵打入加压过滤机过滤，滤饼与重介系统生产的精末煤作为最终精煤，滤液进入尾矿池经泵打入24m浓缩池。

1.2 浮选尾矿指标分析

从浮选柱尾矿小筛分试验结果看，0.5-0.074mm粒級产率达71.05%，灰分为26.37%，这一粒级中的精煤没有得到有效回收，从而造成精煤损失。

2 煤泥改质机

2.1 结构和工作原理

表面改质机整体为卧式圆柱形结构，圆柱中心线上布置有搅拌轴，轴上有若干挠性搅拌叶片。矿浆和浮选捕收剂从圆柱的一端进入，挠性搅拌叶片在搅拌轴的带动下，以一定速度旋转，煤泥和矸石颗粒被摩擦、剪切和搅拌，表面物理化学性质发生改变，疏水有机官能团充分暴露，煤粒表面疏水亲油性质增强，可浮性随之好转。同时捕收剂被乳化，既加快了矿化速度又减少了捕收剂的用量。经过表面性质的捕收剂乳化的矿浆从圆柱的另一端排出，然后进入浮选机进行浮选作业。

2.2 表面质机的作用分析

在表面改质机中，煤粒表面被摩擦和剪切，氧化层被剥离，同时矿粒被进一步解离，煤粒在矸石颗粒充分分离，使煤粒表面固有的疏水有机官能团充分暴露，提高了煤粒的疏水性，也提高了捕收剂的选择性，使煤粒和矸石颗粒的润湿性差异变大，煤粒表面更加疏水亲油，矸石颗粒表面更加亲水疏油，从而提高了煤泥的可浮性和浮选抽出率。

表面改质机用叶轮对浮选入料进行高效剪切搅拌，产生的三个主要效应为：

①在高强制性剪切力场条件下，对煤质表面产生擦洗作用，以去除煤质表面氧化层，形成局部新鲜表面或去除表面高灰细泥，利于浮选药剂的牢固吸附。

②微细煤形成选择性疏水聚团，以改善矿浆的表观粒度组成和微粒煤的可浮性，以达到强化浮选过程之目的。

③浮选药剂有效乳化与强制扩散，从而增强了浮选药剂与煤颗粒的作用。

2.3 分步释放试验分析

通过表1可知，二分区浮选尾矿中0.5-0.074mm粒级产率高达71.05%，灰分为26.37%。我厂将该粒级煤泥通过表面改质机改质后进行了浮选分步释放试验。

从实验结果可以看出，该粒级煤泥经表面改质后，可浮性大幅提高。并且可以查出，当浮选精煤灰分10%时，理论浮选精煤产率为46.56%。根据二分区生产实际，浮选柱尾矿量占入洗原煤比例可达4.97%（尾煤泥产率12.42%×40%），因此，若将浮选柱尾矿进行表面改质后再次浮选，则理论上可提高精煤回收率为4.97%×71.05%×46.56%=1.64%。

基于以上分析，二分区对现有浮选系统进行深度浮选改造，加大浮选精煤抽出力度，提高精煤回收率，增加企业经济效益，是必要的，从技术成熟角度考虑也是可行的。

3 改造方案

工艺流程介绍：

重介系统煤泥水经水力旋流器组浓缩，溢流进入浮选入料池，底流进入TBS分选；TBS尾矿进入浮选入料池，精矿自流入精矿池；浮选入料池内煤泥水经泵打入矿浆预处理器处理后经345、346、347和382四台浮选柱浮选，浮选尾矿自流入尾矿池，浮选精矿自流入精矿池；尾矿池内物料经泵沿切线方向打入表面改质机后，自流入第一台浮选机浮选，尾矿自流入第二台浮选机进一步浮选，尾矿自流入24米浓缩池，两台浮选机精矿均自流入精矿池。

4 经济效益

从浮选柱尾矿小筛分试验（表1）和浮选柱尾矿浮选分布释放试验（表2）来看，通过表面改质后的浮选尾矿具有很好的可浮性，当浮选精煤灰分10%时，理论浮选精煤产率达到46.56%。

根据二分区生产实际，压滤尾煤泥占入洗原煤比例可达12.42%，其中约40%为浮选尾矿中的煤泥。因此，若将浮选柱尾矿进行表面改质后再次浮选，则理论上可提高精煤回收率为12.42%×40%×71.05%×46.56%=1.64%。按可燃体回收率55%计算，则实际可提高精煤回收率为1.64%×50%=0.82%。

按目前灰分10%的精末煤价格610元/吨、煤泥60元/吨计算，则精末煤与煤泥的差价为550元/吨。二分区全年入洗量已达到或超过200万吨，则每年可增加经济效益为200×0.82%×550=900万元。

作者简介：袁家庆（1984-9-15），男，重庆忠悬人，工学学士，助理工程师，2008年毕业于安徽理工大学矿物加工工程专业，现任神华宁夏煤业集团太西洗煤厂二分区洗煤车间副主任。