三交河选煤厂煤泥水系统问题的探讨

吴畏

【摘 要】三交河选煤厂为矿井型炼焦煤选煤厂，采用“脱泥有压三产品重介旋流器分选+粗煤泥TBS干扰床分选、煤泥直接浮选、尾煤泥快开压滤回收”工艺流程。本文对三交河选煤厂存在的重介“背灰”、精煤磁选尾矿的回收、高灰细泥影响浮选精煤等共性问题进行了分析与探讨。

【关键词】炼焦煤选煤厂；重介“背灰”；精煤磁选尾矿回收；高灰细泥

中图分类号： TD94 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）19-0206-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.19.093

Discussion on the problem of coal slurry water system in Sanjiaohe Coal Preparation Plant

WU Wei

（Shanxi Fenhe coking coal Limited by Share Ltd，Linfen Shanxi 041600，China）

【Abstract】The Sanjiaohe Coal Preparation Plant is a mine-type coking coal preparation plant，which adopts the process named “Desliming of Pump-fed Three products dense medium cyclone + TBS interference bed sorting of coarse coal slime+Direct flotation of slime+Tailings recovery of quick-operating pressure filter”.In this paper，the common problems such as dorsal gray of heavy medium，magnetic tailings recover of clean coal，effect of high ash content and fine particle slime to flotation concentrate and so on.

【Key words】Coking coal preparation plant；Dorsal gray of heavy medium；Cagnetic tailings recover of clean coal； High ash content and fine particle slime

1 三交河選煤厂主要生产工艺

洗煤工艺情况：采用“脱泥有压三产品重介旋流器分选+粗煤泥TBS干扰床分选、煤泥直接浮选、尾煤泥快开压滤回收”工艺流程。原煤预先脱泥，脱泥筛筛下物经水力分级旋流器浓缩分级，底流进TBS分选，溢流去浮选；TBS溢流进精煤磁尾桶，与精煤磁尾合并经水力分级旋流器浓缩分级；水力分级旋流器底流经振动弧形筛、离心脱水机脱水后掺入最终精煤，溢流去浮选；TBS底流经曲面振动筛脱水后掺入中煤产品；中矸磁尾直接进入浮选尾矿槽与之合并进入一段浓缩机，一段浓缩机底流既可经过弧形筛、卧式沉降过滤离心脱水机脱水回收掺入中煤，也可通过浓缩旋流器浓缩分级，再进煤泥离心机脱水回收掺入中煤。

2 三交河选煤生产系统运行情况及分析

通过2010年的煤泥水系统改造，三交河矿选煤厂整体工艺系统灵活可靠、运行平稳，最大原煤小时入洗量可达750吨/小时，远超过原设计能力571吨/小时。通过改造，改造为运行可靠的淮北矿环浓缩机四台，将原XJX-T16的三台浮选机改造成XJM-S16型，增加了直径3.6米的TBS粗煤泥干扰床分选机一台，更换了五台高效快开压滤机，在粗煤泥得到有效分选的基础上，设备运行的效果得到显著提高，加强了工艺系统运行的可靠稳定性。但是，在实际生产过程中仍然存在需要进一步完善和改进的环节。

（1）粗精煤、浮选精煤灰分偏高，仍存在重介精煤“背灰”现象。

原因分析：三交河矿选煤厂主要生产10级低硫1/3焦煤，即综合精煤灰分要求为9.51-10.00%。三交河矿选煤厂综合精煤的各部分组成及灰分情况如表1所示。从表1可以看出，该厂粗精煤泥与浮选精煤灰分均高于精煤灰分要求，为了使综合精煤灰分达标，必然压低重介精煤灰分，导致重介精煤“背灰”，因而损失部分低灰精煤，制约企业经济效益。

解决措施：应充分挖掘三交河矿选煤厂粗煤泥分选系统、细煤泥浮选回收系统的分选降灰能力，保证粗精煤泥和浮选精煤灰分满足产品质量要求，尤其该厂具备粗煤泥TBS分选回收系统。通过粗、细煤泥分选回收系统优化、改造，解决重介精煤“背灰”问题，彻底释放重介系统的分选回收能力，且重介生产分选工艺成熟、生产成本相对较低，保证精煤的最大回收，实现最大经济效益。

表1 精煤产品组成

（2）精煤磁选尾矿直接经浓缩分级旋流器浓缩分级回收，导致总的粗精煤泥灰分偏高。

原因分析：现有的精煤磁选尾矿直接经水力分级浓缩旋流器浓缩分级回收工艺的设计出发点可能是：认为有压三产品重介质旋流器的有效分选下限低，可对精煤磁尾中的粗煤泥部分进行有效分选，灰分较低，直接采用水力分级旋流器浓缩分级、振动弧形筛及煤泥离心机脱水、脱泥回收即可满足产品质量要求。因此精煤磁尾不再进入TBS进行分选，避免了这部分粗煤泥的重复分选。但实际生产过程大直径有压三产品重介质旋流器分选效果受诸多因素的影响，其有效分选下限往往难以保证，不能对精煤磁尾中的粗煤泥进行有效分选，导致精煤磁尾中的粗煤泥灰分偏高。

基于上述分析，有必要对精煤磁尾中的煤泥性质进行全面分析，确定精煤磁尾中的这部分粗煤泥灰分是否达标，探讨其分选回收的可行性。三交河选煤厂的粗煤泥系统已有一套TBS（直径3.6m）粗煤泥分选系统，目前仅用于处理预先脱泥筛筛下物料。根据精煤磁尾性质分析的结果，如果这部分粗煤泥灰分不达标，则可以将主洗重介系统的精煤磁选尾矿进行TBS粗煤泥分选，充分发挥TBS粗煤泥分选系统的分选效果，降低粗精煤泥的灰分，提高粗精煤泥质量。

此外，还有一点需要注意的是，现有工艺中TBS粗煤泥分选机的溢流与精煤磁选尾矿一起进入小直径水力分级浓缩旋流器组（两组350×8、350×4）分级浓缩后脱水回收。由于小直径水力分级旋流器的入料压力大，分级粒度小，浓缩作用强，底流中细泥含量大。粗煤泥通过其浓缩后，不利于后续振动弧形筛、煤泥离心机的脱泥降灰，因而粗精煤中高灰细泥含量大，灰分高。这也可能是现有粗煤泥回收系统导致粗精煤泥灰分较高的原因之一。

解决措施：将精煤磁选尾矿与预先脱泥筛的筛下水进行合并，根据精煤磁选尾矿桶和脱泥筛筛下物桶的容量、相应泵的流量、扬程具体优化整合。然后采用现有的两台大直径水力分级旋流器分級，溢流进入浮选，底流进入TBS粗煤泥分选机。同时用底流夹细较轻的大直径分级浓缩旋流器替代现有系统中TBS溢流与精煤磁选尾矿合流后的水力分级浓缩旋流器组（两组350×8、350×4）。如果现有的TBS粗煤泥分选机处理能力不足，考虑增加一台TBS分选机扩大处理能力（同时考虑中煤质量要求，建议采用三产品TBS分选机），具体选型根据系统工艺参数合理确定，具体须进行相关论证。

（3）浮选精煤存在高灰细泥污染，精煤灰分高，浮选精煤脱水困难。

原因分析：三交河矿选煤厂采用机械搅拌式浮选机进行浮选。此类浅槽式浮选机泡沫层薄，对微细粒煤泥的选择性差，同时精煤泡沫强制刮泡，精煤中机械夹带、裹挟部分高灰细泥，导致精煤灰分超标。该厂浮选精煤采用2台加压过滤机脱水（GPJ-96）回收。由于浮选精煤粒度组成细且还含有部分高灰细泥，滤布的网孔细，加压过滤机的过滤周期长，实际小时处理量远远低于额定处理量，滤饼水分高。其次，加压过滤机的滤液返回至原煤预先脱泥筛的筛下水桶，最终仍进入煤泥水系统。其目的在于回收部分细粒煤，但也造成了其它不利的影响：（1）造成高灰分细泥在系统内形成闭路循环，恶化浮选效果的同时，也降低浮选入料浓度，并增加了浮选机的负担。（2）这部分返回系统的滤液或者仍返回到加压过滤机脱水且仍不能有效脱水回收，反而恶化加压过滤机的工作效果，或者在浮选机不能有效回收，从浮选尾煤排出，导致部分细粒精煤损失。

拟解决措施：基于现有的“浮选机分选+浮精加压过滤机脱水回收”的模式，可考虑将加压过滤机滤网放大（现为200目）至120、100甚至80目，减少加压过滤机滤饼中细粒的含量，尤其是高灰分细泥的含量，压滤周期缩短，同时滤饼的水分、灰分降低。相应地，加压过滤机滤液的固体浓度（现在约20g/L）增大，可考虑将这部分滤液再次浮选回收细粒精煤。鉴于滤液粒度偏细和高灰细泥含量大，可考虑采用对高灰细泥选择性好的旋流微泡浮选柱，后续会进一步进行科学论证。浮选柱的精煤采用现有的快开压滤机脱水回收，浮选柱尾煤采用浓缩、压滤回收。通过将加压过滤机的滤液开路处理，彻底解决高灰细泥在系统的循环积聚。并且在此基础上，如条件允许，可进一步进行现有机械搅拌式浮选机与旋流微泡浮选柱的工业对比试验，从根本上解决浮选过程中高灰细泥对精煤的污染问题，以及精煤中高灰细泥含量大导致的浮选精煤脱水困难、浮精水分高的问题。

3 结语

根据初步分析可知，三交河矿选煤厂粗煤泥分选回收工艺比较先进和完善，TBS分选粗煤泥的效果是可以肯定的。然而由于生产任务超负荷，工艺及设备的限制，三交河矿选煤厂生产工艺系统仍存在一些不足，主要存在以下问题：

（1）重介“背灰”现象依然存在，影响精煤产量；

（2）精煤磁选尾矿直接经水力分级旋流器浓缩分级回收，这部分粗精煤的灰分无法保证；

（3）高灰细泥影响浮选精煤灰分和脱水效果。

这些问题是炼焦煤选煤厂普遍存在的共性问题，在煤炭市场持续低迷的大环境下，如何利用有限的资源，提高经济效益，解决这些共性问题，可以使炼焦煤选煤厂经济效益得以提升。