高 松，王紅飛，冀 磊，王建東，徐維維，董愛民

(1.國家能源集團(tuán)烏海能源有限責(zé)任公司 駱駝山選煤廠，內(nèi)蒙古 烏海 016000；2.北京國華科技集團(tuán)有限公司，北京 101300)

駱駝山礦選煤廠位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市海南區(qū)，隸屬于國家能源集團(tuán)烏海能源有限責(zé)任公司，為駱駝山煤礦配套選煤廠，選煤廠總投資1.52億元，設(shè)計生產(chǎn)能力為3.0 Mt/a。選煤工藝為原煤采用不分級、不脫泥無壓三產(chǎn)品重介旋流器分選，煤泥直接浮選，尾煤壓濾回收的聯(lián)合工藝。

1 原料煤簡況

駱駝山礦選煤廠入選原煤為烏海能源公司各礦開采的原料煤，全年配煤入選。2019年全年駱駝山選煤廠共調(diào)入18個產(chǎn)地的煤炭，實際采用優(yōu)化配選方案65種。煤種多，煤質(zhì)情況復(fù)雜，配選方案隨原料煤性質(zhì)不斷地改變而改變，煤泥含量與煤泥的可浮性也隨著配煤方案不斷地改變而改變。

2 存在問題

(1)浮選入料粒度超限。選煤廠粗精煤采用煤泥離心機(jī)脫水，原設(shè)計其離心液直接進(jìn)入浮選入料池，由于煤泥離心機(jī)離心液存在“跑粗”現(xiàn)象，其中大于0.25 mm粒級產(chǎn)率甚至接近一半，該粒級煤泥在浮選中容易損失在尾礦中。此外，用于回收粗精煤泥的振動弧形篩篩縫為0.35 mm，篩上物灰分滿足精煤灰分要求，但篩分效率僅為53.2%、篩面磨損快、篩下物也時常出現(xiàn)“跑粗”現(xiàn)象，直接影響浮選尾礦灰分和精煤產(chǎn)率。

(2)浮選入料濃度波動大。浮選入料濃度因不同配洗方案而高低不等，當(dāng)煤泥或細(xì)泥含量高時，浮選入料濃度也升高，不僅影響浮選精煤灰分和尾礦灰分，同時造成浮選效果降低，精煤產(chǎn)率下降。

(3)浮選藥劑添加不靈敏。原有浮選藥劑加藥閥為手動球閥，靈敏度低，全憑浮選工肉眼觀察、人工操作，添加量容易出現(xiàn)忽大忽小，不能精確控制，導(dǎo)致捕收劑與起泡劑調(diào)整到合理的比例需要較長時間，影響操作穩(wěn)定性，不易保證浮選精煤質(zhì)量。

(4)浮選泡沫粘性大。浮選精礦泡沫量大，虛泡較多。浮選精礦池內(nèi)泡沫層厚，導(dǎo)致壓濾工不能準(zhǔn)確地判斷池內(nèi)液位，且浮選精煤壓濾機(jī)入料泵工作時吸入大量氣泡易使泵的葉輪和泵殼發(fā)生汽蝕，造成泵的效率急劇下降；泡沫量大時精礦池還會跑溢流，造成精礦損失。

(5)浮選精煤(濾餅)不易摻勻。駱駝山選煤廠銷售精煤由50～25 mm粒級的塊精煤、25～0.5 mm粒級的末精煤和小于0.5 mm的浮選精煤混合而成，浮選精煤的灰分高于塊精煤和末精煤。浮選精煤經(jīng)壓濾機(jī)脫水后形成濾餅，一般為較大的團(tuán)塊狀，無法與塊精煤和粗精煤混合均勻，導(dǎo)致銷售精煤的指標(biāo)不穩(wěn)定。

3 改進(jìn)措施

通過對原設(shè)計生產(chǎn)系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行充分地分析論證，并根據(jù)浮選入料的性質(zhì)，有針對性地進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)。

(1)針對煤泥離心機(jī)離心液中存在相當(dāng)數(shù)量的粗顆粒煤泥，將它改入精煤磁選機(jī)尾礦桶，避免粗顆粒直接進(jìn)入浮選；對原有振動弧形篩進(jìn)行了設(shè)備更新，更換為國內(nèi)較為先進(jìn)的疊層篩分機(jī)，該篩分機(jī)由5個篩框疊加而成，總篩分面積10.5 m2，篩縫間隙為0.25 mm。經(jīng)檢測，改造后浮選入料中大于0.50 mm粒級的超限顆粒產(chǎn)率僅為0.30%，大于0.25 mm粒級產(chǎn)率也只有3.10%，即浮選入料上限基本控制在0.25 mm以下，入料粒度組成得到明顯改善(見表1)。入料濃度與改造前相比降低了20 g/L，浮選尾礦“跑粗”現(xiàn)象明顯減少，灰分提高3個百分點。

表1 改造后浮選入料粒度組成

(2)在將磁選機(jī)入料濃度調(diào)整到20%～25%的合理范圍，保證磁性物回收率達(dá)到98%的前提下，設(shè)置多個浮選入料稀釋水補(bǔ)加點：① 增加精煤振動篩噴水嘴數(shù)量，提高噴水量和噴水壓力，通過加大精煤磁選尾礦的水量來稀釋浮選入料的濃度；② 在浮選入料池補(bǔ)加水閥全部打開后，池體容積仍有空余的情況下，將備用泵前循環(huán)水門打開補(bǔ)加循環(huán)水，保持浮選入料池液位在池深的90%以上。浮選入料濃度經(jīng)過稀釋，浮選機(jī)實施大流量低濃度操作方法，浮選精煤產(chǎn)率提高了0.5個百分點。

(3)自行研制微量加藥閥，利用普通塑料水壺和輸液管進(jìn)行熱熔連接，輸液管口距壺底5 cm，可有效沉淀浮選劑中的雜質(zhì)，使其流通順暢，并通過“滑輪”控制添加量，可精確微量地進(jìn)行調(diào)整，使浮選過程和產(chǎn)物質(zhì)量更加穩(wěn)定。

圖1 微量加藥閥結(jié)構(gòu)示意

(4)采用機(jī)械消泡法，自行研制“消泡器”(圖2)，利用旋轉(zhuǎn)切割的方式強(qiáng)迫泡沫快速破滅，制造費(fèi)用低，維護(hù)保養(yǎng)方便，效果明顯高于其他技術(shù)。

圖2 消泡器結(jié)構(gòu)示意

浮選泡沫通過管路先進(jìn)入固定半錐筒，再進(jìn)入由電機(jī)帶動的轉(zhuǎn)速200 r/min、直徑為1.4 m的旋轉(zhuǎn)筒，泡沫進(jìn)入旋轉(zhuǎn)筒后首先經(jīng)2層水平剪切板對泡沫進(jìn)行高速剪切消泡，然后經(jīng)導(dǎo)流板再通過旋轉(zhuǎn)剪切網(wǎng)高速剪切，經(jīng)過2次剪切的泡沫礦漿被離心甩出，撞擊到固定剪切網(wǎng)再一次剪切消泡后進(jìn)入精礦池。該裝置消泡效率高，使浮選精礦池內(nèi)液面上部大泡沫徹底消除，崗位工可以準(zhǔn)確地觀測到浮選精礦池的液位，提高了浮精入料泵的工作效率，明顯減少了泵的汽蝕現(xiàn)象。同時提高了浮選精煤壓濾機(jī)的工作效率，入料時間降低了1 min，浮選精煤(濾餅)水分降低了2個百分點。

(5)自行研制“均質(zhì)器”(圖3)。原設(shè)計煤炭產(chǎn)品均質(zhì)措施主要在煤場用鏟車短倒摻配，這不僅增加生產(chǎn)成本和職工的勞動強(qiáng)度，而且受煤場面積和環(huán)境保護(hù)限制，同時未經(jīng)破碎的塊狀浮選精煤(濾餅)與重介精煤的摻混并不均勻。

圖3 均質(zhì)器結(jié)構(gòu)示意

“均質(zhì)器”裝置包括機(jī)殼、均質(zhì)籠和電機(jī)。寬度為1.4 m的均質(zhì)籠支撐安裝在機(jī)殼上，由傳動軸、腹板、連接架、攪拌棒、切割片組成。均質(zhì)籠上設(shè)置數(shù)個圓形腹板用于固定連接架，連接架上焊接多個長短不一的切割片，切割片同時支撐攪拌棒；功率為3.7 kW的電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動均質(zhì)籠一起轉(zhuǎn)動(轉(zhuǎn)速為330 r/min)，當(dāng)混合精煤通過本裝置機(jī)殼和均質(zhì)籠組成的腔體時，在均質(zhì)籠的攪拌、切割作用下，將幾種不同混合物攪拌、切割、混合均勻，起到均質(zhì)的作用。為了實現(xiàn)只對濾餅破碎而不對塊精煤破碎，腹板的間距為300 mm，連接架與軸的間距80 mm，攪拌棒與連接架的間距80 mm，切割片腹板的間距以及切割片之間的間距80 mm，保證50 mm的塊精煤可以通過各構(gòu)件的間隙而不被破碎?！熬|(zhì)器”應(yīng)用后，取得良好的效果。經(jīng)“均質(zhì)器”攪拌、切割的精煤，絕大部分混合均勻，只剩余少量小塊濾餅?；旌暇旱闹笜?biāo)穩(wěn)定性得到改善，精煤銷售合格率提高15個百分點，改善了生產(chǎn)和銷售產(chǎn)品存在的難題。

4 結(jié) 語

浮選生產(chǎn)系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化改進(jìn)后，效果顯著，浮選入料濃度與原先相比降低了20 g/L；浮選指標(biāo)的穩(wěn)定性提高了10%；浮選精煤入料泵的汽蝕現(xiàn)象明顯減少，浮選精煤壓濾機(jī)的入料時間減少了1 min，浮選精煤水分降低了2個百分點；精煤銷售合格率提高15個百分點，有效實現(xiàn)了生產(chǎn)管理高效、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、綜合產(chǎn)率提升、經(jīng)濟(jì)效益最大化的目的，為駱駝山選煤廠的發(fā)展打下了堅實基礎(chǔ)。