周振家 趙彭成

（河南焦煤能源有限公司古漢山礦洗煤廠(chǎng) 焦作 454300）

浮游選煤技術(shù)源于1980年以前洗煤廠(chǎng)的細(xì)煤泥處理流程，但傳統(tǒng)浮游選煤技術(shù)容易出現(xiàn)細(xì)泥無(wú)法排除、水量不易平衡等問(wèn)題。目前，我國(guó)的動(dòng)力能源依然以煤炭為主，并隨著機(jī)械化采煤程度的提高，原煤中細(xì)粒度煤占比也越來(lái)越大，次生煤泥量也在洗選過(guò)程中因碰撞摩擦逐漸增加，出現(xiàn)洗選加工細(xì)顆粒煤泥量增加、精煤不易脫水及循環(huán)水質(zhì)效果較差的問(wèn)題，甚至還會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品灰分與水分偏高[1]。因此，探究洗煤廠(chǎng)浮選系統(tǒng)的改造和優(yōu)化是至今都值得我們思考的重要課題。

1 古漢山礦選煤廠(chǎng)概況

古漢山洗煤廠(chǎng)始建于二十世紀(jì)九十年代初，于2008年正式開(kāi)始進(jìn)行投產(chǎn)，是一座年處理能力約為120萬(wàn)噸的礦井型選煤廠(chǎng)。隨著煤炭市場(chǎng)變化，原半入洗跳汰選煤轉(zhuǎn)變?yōu)槿胂刺x煤。2001年，改造了煤泥水處理系統(tǒng)，安裝了750m2的板框式壓濾機(jī)，實(shí)現(xiàn)了洗水閉路循環(huán)。2005年，通過(guò)技術(shù)改造，選煤工藝進(jìn)階為塊煤跳汰—末煤重介—煤泥水浮選聯(lián)合工藝。2010年，完成原煤運(yùn)輸能力提升與儲(chǔ)裝運(yùn)系統(tǒng)改造，并新增臥脫系統(tǒng)。2012年，通過(guò)新增集成式塊中煤重介分選系統(tǒng)，成功將塊中煤從中煤或矸石中分選出來(lái)。2019年新增塊中煤破碎機(jī)用于末煤摻配。

2 古漢山洗煤廠(chǎng)浮選系統(tǒng)存在的問(wèn)題

（1）浮游選煤效果差，精煤抽出率低

從表1可以看出，當(dāng)原煤煤質(zhì)較好時(shí)，浮選精煤技術(shù)依然出現(xiàn)灰分低、煤泥發(fā)熱量偏高的問(wèn)題。整體精煤抽出效果不理想，導(dǎo)致部分精煤未被回收進(jìn)入副產(chǎn)品煤泥中，造成企業(yè)巨大經(jīng)濟(jì)損失，違背公司副產(chǎn)品減量化政策[2]。

表1 2019年浮選精煤及煤泥主要指標(biāo)一覽表

（2）浮游選煤機(jī)分選精度低，精煤效果差

隨著企業(yè)對(duì)礦區(qū)的不斷深入開(kāi)發(fā)，也就意味著入洗原煤煤質(zhì)變差，泥煤占比提高等問(wèn)題即將出現(xiàn)，浮游選煤技術(shù)也將面臨更大的技術(shù)挑戰(zhàn)。經(jīng)過(guò)表2探究分析，筆者發(fā)現(xiàn)入浮原料超過(guò)0.3mm以下粒級(jí)時(shí)，作用明顯，浮出效果較差，且精煤抽出率不足理論值的1/3[3]。同時(shí)，原浮選系統(tǒng)所采用的JAMESON浮選機(jī)隨著礦區(qū)的深度開(kāi)采，該設(shè)備逐漸出現(xiàn)分選效率低，處理精度不高的弊端，最終導(dǎo)致古漢山洗煤廠(chǎng)浮游選煤系統(tǒng)運(yùn)行未達(dá)預(yù)期，企業(yè)面臨巨大損失。

表2 古漢山煤泥浮選試驗(yàn)記錄表

（3）難以適應(yīng)市場(chǎng)要求，經(jīng)濟(jì)效益差

隨著時(shí)代的進(jìn)步，環(huán)保已成社會(huì)必要趨勢(shì)，高泥煤市場(chǎng)面臨巨大挑戰(zhàn)，需求受限，若煤泥銷(xiāo)售困難將造成煤廠(chǎng)大量堆積，極大制約了礦場(chǎng)發(fā)展。另外，原分選工藝不適應(yīng)目前焦煤公司精準(zhǔn)分選技術(shù)要求，也是影響古漢山洗煤廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。

因此，浮游選煤系統(tǒng)的改造和優(yōu)化是不可忽視的技術(shù)問(wèn)題，我們要致力于降低尾煤發(fā)熱量，提高精煤回收率，實(shí)現(xiàn)原煤全粒級(jí)入洗，保障煤炭產(chǎn)品質(zhì)量，逐步提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

3 古漢山選煤廠(chǎng)浮選系統(tǒng)的改造和優(yōu)化

（1）解決煤泥水系統(tǒng)粗顆粒問(wèn)題

經(jīng)過(guò)分析煤泥水系統(tǒng)粗顆粒的主要來(lái)源為洗煤量超出設(shè)備處理能力、古漢山礦礦井離心脫水機(jī)篩縫磨損等問(wèn)題，筆者將解決措施分為以下幾個(gè)方面：

第一，礦井水截粗改造。為有效提取出煤泥內(nèi)的精煤，選煤廠(chǎng)進(jìn)行如下改造：自礦井水底流經(jīng)1#弧形篩（0.25mm）截粗，篩上物（+0.25mm）進(jìn)入事故撈坑，經(jīng)撈坑提升機(jī)進(jìn)入203膠帶輸送機(jī)，進(jìn)入跳汰洗選；篩下物（-0.25mm）進(jìn)入302濃縮池，生產(chǎn)煤泥產(chǎn)品。

第二，循環(huán)水截粗改造。針對(duì)離心脫水機(jī)磨損等問(wèn)題，選煤廠(chǎng)將217脫泥篩篩下水和離心機(jī)離心液直接排至301濃縮池，經(jīng)過(guò)沉淀之后，讓其流經(jīng)2#弧形篩（0.25mm）截粗，篩上物（+0.25mm）進(jìn)入精（末）煤；篩下物（-0.25mm）進(jìn)入浮選入料池，進(jìn)行浮選作業(yè)。

（2）優(yōu)化藥劑使用

古漢山浮選系統(tǒng)安裝之后，一開(kāi)始并未正常運(yùn)行，直到2017年才開(kāi)始逐漸運(yùn)行，由于核心部件選機(jī)與其他機(jī)械工作原理存在較大的出入，工作人員也缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)與細(xì)節(jié)管理，浮選藥劑添加全憑以往經(jīng)驗(yàn)累積或集控室情況反映，不能針對(duì)浮選系統(tǒng)科學(xué)添加最合適的藥劑量，導(dǎo)致藥劑添加量過(guò)多或者過(guò)少，影響浮選效果。因此，選煤廠(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況在藥劑管道上增加了流量計(jì)，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)和分析，總結(jié)出最優(yōu)顆粒藥劑添加量，一舉兩得，既保證了浮選效果，又減少了藥劑浪費(fèi)。

（3）聯(lián)合浮選工藝優(yōu)化

杰姆森浮選柱底流由渣漿泵從礦漿桶抽出進(jìn)入礦漿分配器，均分給礦化器和礦化管，形成負(fù)壓，空氣自動(dòng)吸入與礦漿充分接觸、碰撞，致使礦漿均勻礦化，到達(dá)底部反射時(shí)，筒體基本無(wú)壓。壓力的變化，使得礦漿氣泡迅速析出、增大，帶著煤粒上浮至浮選筒表面溢出至精礦收集槽，尾礦則從底部U形管進(jìn)入尾礦調(diào)節(jié)箱排除，極大調(diào)節(jié)了浮選液面。另外，射流式微泡浮選機(jī)不單獨(dú)加藥，選用一段浮選殘留，使礦漿在渣漿泵的運(yùn)轉(zhuǎn)之下，讓礦漿得到一定礦化，打入管道流通，速度為1.2m/s以上，固液比重的不同，會(huì)使礦漿在煤粒與藥劑碰撞下進(jìn)一步礦化[4]。另外，一段浮選殘留藥劑滿(mǎn)足射流式浮選機(jī)的浮選藥劑添加需求，有效降低了濃縮機(jī)藥劑量。使上方漂浮的煤泥沉降至濃縮池底部，改善循環(huán)水質(zhì)。浮選精礦粗顆粒增加，提升了消泡速度，利于壓濾機(jī)入料流暢，壓濾水分下降，精煤壓濾效率提高。最后，射流式浮選機(jī)可有效處理0.5～0.25mm的煤泥顆粒，提升了浮選效果，極大增加了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

（4）位置布置選擇

根據(jù)實(shí)踐分析得出，我們要優(yōu)先考慮聯(lián)合建筑物，科學(xué)規(guī)劃煤礦場(chǎng)地，方便生產(chǎn)管理；滿(mǎn)足各種設(shè)備工藝布置要求，力求簡(jiǎn)潔規(guī)劃整齊，符合3M0模數(shù)制、采光、通風(fēng)等要求；考慮廠(chǎng)房變形縫，防止建筑物地基沉降，結(jié)構(gòu)發(fā)生變形或者遭到破壞；設(shè)備布置遵循生產(chǎn)操作與安全生產(chǎn)要求，保持足夠操作和通行距離，符合工藝流程作業(yè)順序，減少轉(zhuǎn)載，節(jié)省勞力；符合檢修工作要求，預(yù)留檢修位置，保持礦場(chǎng)各系統(tǒng)長(zhǎng)效運(yùn)行；符合廠(chǎng)房建筑物要求，加設(shè)固定裝置，打穩(wěn)地基，促進(jìn)洗煤廠(chǎng)安全平穩(wěn)運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，浮游選煤技術(shù)至關(guān)重要，古漢山選煤廠(chǎng)需要不斷與時(shí)俱進(jìn)，不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，進(jìn)行自我改造和優(yōu)化，提高選煤效果與精煤抽出率，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)行業(yè)經(jīng)濟(jì)有序發(fā)展。