双鹤选煤厂煤泥分选系统的优化改造实践.pdf
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1、文章编号:1001-3571 (2024)01-0051-06双鹤选煤厂煤泥分选系统的优化改造实践王兴旺(冀中能源峰峰集团有限公司 邯郸市兴泰选煤技术有限公司,河北 邯郸 056000)摘要:为解决原粗煤泥回收用高频筛筛下“跑粗”,致使浮选入料粒度超限,以及浮选环节处理能力不足、分选效果差而限制系统整体入选能力等诸多煤泥分选系统问题,双鹤选煤厂基于生产问题的分析,采用增设粗煤泥分选环节和增设浮选机的方式进行了技改。技改结果表明:干扰床分选效果良好,数量效率达 98%,其溢流采用高频振动叠层细筛,脱泥脱水效果好,使粗精煤泥灰分较改造前降低了 0.23 个百分点,水分也有所下降;浮选入料中 0.2
2、5 mm 粒级物料大大减少,相应地浮选尾矿灰分升高至 67%左右,相较改造前提升约 27 个百分点,效果显著;同时,选煤厂综合精煤产率由 75.40%增加至 78.57%,原煤年处理量由 0.4 Mt 提升至 1.20 Mt,满负荷生产年精煤可增产 0.64 Mt 左右,经济效益显著。关键词:跳汰选煤;煤泥分选;筛下“跑粗”;粗煤泥分选;叠层细筛;浮选中图分类号:TD94文献标志码:BOptimization of Shuanghe Coal Preparation Plants coal slimeseparation system through technical transformat
3、ionWANG Xingwang(Handan Xingtai Coal Preparation Technology Co.Ltd.,Jizhong Energy Fengfeng Group Co.Ltd.,Handan 056000,China)Abstract:Because of the failure of the high-frequency primary slime recovery screen to completely retain theoversize particles,the flotation system of the plant is caused to
4、handle a feed with a size exceeding the top limit.The undercapacity and low efficiency of the flotation system restrict as a result the plants overall slime separa-tion capacity.Following an analysis of the problems involved,technical transformation work is made throughaddition of coarse slime separ
5、ation process and flotation machines.As indicated by the results of the transforma-tion work,the teetered-bed separator can work remarkably well with an organic efficiency reaching 98%,and thefine slime in the overflow of the separator can be efficiently removed using the stacked-up high-frequency v
6、i-brating fine screen,enabling the cleaned coarse slime to see a reduction both in ash(0.23 percentage point lowerthan the previous figure)and moisture;The proportion of the 0.25 mm size in the flotation feed is greatly re-duced with the ash of flotation tailing rising to around 67%,up 27 percentage
7、 points on the previous figure;theyield of combined clean coal product has seen a surge from 75.40%to 78.57%;and the raw coal treatment capa-city has risen from 0.4 Mt/a to 1.2 Mt/a,allowing the plant to produce an additional clean coal product of ap-proximately 0.64 Mt a year when the plant works w
8、ith a full capacity,bringing forth a favorable economic res-ult for the plant.Keywords:coal jigging;slime separation;presence of screen oversize in undersize;coarse slime separation;stacked-up fine screen;flotation跳汰选煤对于易选煤具有良好的分选效果1,应用广泛。传统跳汰选煤厂多采用跳汰+浮选的选煤工艺,过程中产生的粗煤泥不经分选、直接脱水后掺入精煤产品,但往往因跳汰环节对细粒的 收
9、稿日期:2023-10-26责任编辑:邓明瑞DOI:10.16447/ki.cpt.2024.01.009作者简介:王兴旺(1989),男,河南驻马店人,工程师,从事选煤厂技术管理工作。E-mail:,Tel:15232002310。引用格式:王兴旺.双鹤选煤厂煤泥分选系统的优化改造实践J.选煤技术,2024,52(1):5156.WANG Xingwang.Optimization of Shuanghe Coal Preparation Plants coal slimeseparation system through technical transformationJ.Coal Pre
10、para-tion Technology,2024,52(1):5156.第 52 卷 第 1 期选煤技术 Vol.52No.12024 年 2 月COALPREPARATIONTECHNOLOGY Feb.202451分选精度不高,而使粗煤泥的灰分偏高(一般比跳汰精煤灰分高 24 个百分点)。近年来,随着我国采煤机械化程度的不断提高,原煤煤质逐渐变差,细粒煤泥和超细粒煤泥在原煤中所占比例逐年增加,而用户对精煤产品的质量要求却不断提高。因此,从脱硫降灰、提高全粒级分选精度和提高综合精煤产率等角度考虑,在两段式选煤工艺的基础上增加粗煤泥分选环节,实现三段式选煤更加合理2。当前国内常用的粗煤泥分选
11、设备包括螺旋分选机、煤泥重介质旋流器、水介质旋流器、干扰床分选机和逆流分选机等,各自的分选原理、适应的煤质以及分选精度也各不相同3,因此进行合理工艺配置,以及选择适宜的煤泥分选设备,是优化三段式选煤的分选效果、提高综合精煤产率、增加选煤厂经济效益的关键4。双鹤选煤厂位于山西省乡宁县,原采用跳汰主选+煤泥直接浮选的联合分选工艺:原煤经筛分、破碎后直接进入跳汰机分选,得到精煤、中煤和矸石;跳汰环节产生的煤泥水经高频筛脱水后,筛下物全部进入浮选机分选,高频筛筛上物和浮选精煤压滤脱水产品与跳汰精煤掺混作为最终精煤;浮选精煤压滤滤液和浮选尾矿合并经浓缩机浓缩、压滤机压滤后作煤泥产品单独销售。该厂于 20
12、03 年投产,原设计处理能力为 0.40 Mt/a,跳汰主选环节几经改造现年处理能力可达 1.20 Mt。目前,双鹤选煤厂入选原煤均外购自乡宁县,但由于外购原煤易泥化,导致该选煤厂生产系统内煤泥量大、浮选环节压力大,制约生产5;加之生产管理不到位,更加恶化了浮选效果。为提高生产能力、增加精煤产率、保证粗精煤灰分6(要求 9.50%10.00%)和浮精灰分(要求 10.00%10.50%),对分选系统进行系统性优化改造7迫在眉睫。1生产问题分析 1.1煤泥量大、浮选环节处理能力不足浮沉试验和筛分试验分别按照煤炭浮沉试验方法(GB/T 4782008)和煤炭筛分试验方法(GB/T 4772008)
13、规定进行,后续不再赘述。入选原煤浮沉试验和筛分试验的结果分别见表 1 和表 2。根据由表 1 数据绘制的可选性曲线如图 1 所示。表 1 0.5 mm 粒级入选原煤浮沉试验结果 Table 1 0.5 mm raw coal float-and-sink analysis data%密度级/(gcm3)产率灰分浮物累计沉物累计分选密度 0.1产率灰分产率灰分密度/(gcm3)产率 2.009.7576.35100.0019.649.7576.35合计100.0019.64煤泥3.8836.93总计100.0020.31 表 2 入选原煤筛分试验结果 Table 2 Raw coal scree
14、n analysis%粒级/mm自然级破碎级综合级综合级筛上累计产率灰分产率灰分产率灰分产率灰分50259.1227.641.3731.9210.4928.2010.4928.20251316.8122.251.0629.0817.8722.6628.3624.7113618.3821.110.9825.8419.3621.3547.7223.356317.3917.970.9921.7118.3818.1766.1021.9130.521.8515.561.5219.0823.3715.7989.4720.31 0.5 mm 粒级入选原煤可选性曲线Fig.1 0.5 mm raw coal
15、washability curve 由 图 1 可 知:当 要 求 精 煤 灰 分 为 9.5%时,0.5 mm 粒级入选原煤的理论分选密度为1.682 g/cm3,0.1 含量为 3.90%,可选性为极易选,据此推测原生煤泥的解离程度也应较好,有利于浮选。因此,浮选效果较差应与入浮煤泥的密度组成相关性不大。而由表 1 可知:浮沉煤泥的灰分为 36.93%,明显高于 0.5 mm 粒级整体,说明入选原煤存在一定的矸石泥化现象,对浮选不利。同时,由表 2 可知:入选原煤中原生煤泥(含破碎煤泥)含量为 10.53%;结合表 1,浮沉煤泥占全样产率为 3.88%(100 10.53)%100%=3.
16、47%,根据两类煤泥含量,依设计规范89取跳汰工艺下次生煤泥量为 7%,则生产系统内煤泥含量合计为 21.00%,具体见表 3。原煤年入选量为 1.2 Mt 时,按设计规范9选煤厂入选量为 227.27 t/h,根据表 3 计算,此时系统内煤泥量为 227.27 21%=47 t/h。而选煤厂原系统中仅用一台 XJM-S16 四室浮选机分选煤泥,在年入选 1.2 Mt 原煤时,浮选处理能力接近上限,因而浮选效果较差。表 3 入选原煤中 0.5 mm 粒级煤泥数质量计算 Table 3 Calculated yield and ash data of 0.5 mmraw coal%煤泥种类产率(
17、占全样)灰分原生煤泥10.5316.15浮沉煤泥3.4736.93次生煤泥7.0019.64合计21.0020.75 1.2浮选入料中粗粒含量多浮选的实质是矿物颗粒与气泡接触、碰撞、附着,然后随气泡浮出的过程10。除浮选入料量大外,生产工艺及生产管理也是浮选效果差的重要原因。1.2.1原生产工艺不合理为 明 确 煤 泥 的 浮 选 相 关 性 质,对 原 生 煤 泥进行了筛分试验和浮选试验。其中,浮选试验按照 煤粉(泥)实验室单元浮选试验方法(GB/T47572013)规定进行,试验条件取捕收剂用量、起泡剂用量、矿浆浓度、叶轮转速四个因素11的正交试验结果中的较佳值:捕收剂用量为 600 g/
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