小直徑旋流器組在粗精煤泥回收工藝中的應用

馬茂華，李 敬

(攀煤集團精煤分公司第二洗煤車間，四川 攀枝花 617000)

在脫泥無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選工藝中，大直徑重介旋流器精煤弧形篩篩下合格介質(zhì)分流出一部分和精煤脫介篩的稀介質(zhì)一起進入磁選機磁選，磁選尾礦進入小直徑旋流器組分級濃縮后，底流用震動弧形篩和離心機脫水脫泥，篩下水和離心液回到粗精煤泥回收系統(tǒng)不斷循環(huán)。但是由于大直徑旋流器分選粒級過寬，對末煤分選效果較差，存在粗精煤泥灰分高的問題。為此，工程技術人員討論進行旋流器的技術參數(shù)設定和粗精煤泥回收系統(tǒng)工藝改造，并做了深入研究和嘗試，最終確定了小直徑旋流器組在粗精煤回收系統(tǒng)中的工藝參數(shù)。生產(chǎn)實踐證明，粗精煤泥系統(tǒng)工藝改造和小直徑旋流器組的技術參數(shù)調(diào)整后，粗精煤泥灰分下降明顯，精煤產(chǎn)率升高。

1 原粗精煤泥回收工藝系統(tǒng)存在的問題

1.1 原煤煤質(zhì)特點

格里坪選煤廠為煉焦煤選煤廠，新重介系統(tǒng)技改完成后，處理能力達到1.80 Mt/a，生產(chǎn)工藝為脫泥無壓三產(chǎn)品重介旋流器+直接浮選。主要入洗攀煤集團公司下屬的太平礦和部分花山礦、大寶頂?shù)V以及外來煤原煤，隨著礦井采煤機械化程度的不斷提高，入洗原煤煤質(zhì)不斷變差。原煤篩分浮沉見表1和表2。

表1 原煤篩分組成

表2 50～0.5 mm 原煤浮沉組成

由表1可見，原煤粒度組成比較細，小于6 mm粒級產(chǎn)率達到59.41%，原生煤泥產(chǎn)率達到了15.13%，原生煤泥和次生煤泥合計約占26%。由表2可見，當塊精煤灰分在8%左右時，±0.1含量為16.49%，可選性為中等可選。但是小于0.5 mm的末煤灰分高，容易導致精煤粗煤泥灰分高。

1.2 存在的問題

1.2.1 三產(chǎn)品重介旋流器分選精度差

重介系統(tǒng)使用的是φ1 400 mm大直徑旋流器，可能偏差Ep值偏大。根據(jù)資料顯示，在原煤中大于13 mm級塊煤較少而末煤含量大的情況下Ep值劇增，細粒級末煤分選效果較差。同時由于粗精煤泥回收系統(tǒng)中，振動弧形篩篩下水在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，導致粗精煤泥灰分因受污染嚴重而偏高。精煤小直徑旋流器組入料情況見表3。

表3 精煤小直徑旋流器組入料粒度組成

1.2.2 粗精煤泥回收系統(tǒng)工藝污染嚴重

由于粗精煤泥回收系統(tǒng)工藝中，振動弧形篩篩下水在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，導致粗精煤泥受污染嚴重，灰分偏高。粗精煤泥和振動弧形篩篩下水粒度、灰分組成情況見表4。

表4 粗精煤泥和振動弧形篩篩下水粒度組成

1.2.3 產(chǎn)品損失較大

由于粗精煤灰分較高，致使主洗精煤為之“背灰”現(xiàn)象，造成主洗系統(tǒng)分選密度低，不符合選煤產(chǎn)率最大化原則。銷售精煤灰分和中煤損失情況如表5所示。

表5 銷售精煤灰分和中煤損失

2 粗精煤泥回收工藝研究

2.1 小直徑水力旋流器操作因素探索

小直徑水力旋流器是利用回轉(zhuǎn)流進行分級，也可用于濃縮、脫泥及分選的設備，其結構簡單、處理能力大，且工藝效果良好，主要由殼體、溢流管、給礦管和底流口等組成。影響工作效果的因素包括結構參數(shù)、操作條件和礦物性質(zhì)，其中在實際生產(chǎn)過程中主要是根據(jù)給礦性質(zhì)的變化調(diào)整壓力和給礦量實現(xiàn)控制分級、濃縮、脫泥的效果。

小直徑旋流器組不同壓力底流組成對比試驗見表6。通過表6數(shù)據(jù)分析，工作壓力為0.05 MPa時，其底流灰分明顯低于工作壓力為0.1 MPa時的灰分。

表6 小直徑旋流器組不同壓力時底流組成結果對比

通過表7數(shù)據(jù)分析，由于實際生產(chǎn)過程中小直徑旋流器組入料總量一定，使用4組小旋流器比3組小旋流器底流的灰分低，同時120 網(wǎng)目以下的高灰細粒級含量少。

表7 使用3組和4組小直徑旋流器時底流組成對比

通過表8數(shù)據(jù)分析(由于通過前面數(shù)據(jù)分析小于120網(wǎng)目細粒級灰分很高，因此選擇120網(wǎng)目為分界粒度級進行分析對比)，小于120 網(wǎng)目的細粒級越多入料灰分越高，底流中的小于120 網(wǎng)目細粒級含量越多，底流灰分越高。

表8 不同入料小直徑旋流器產(chǎn)品對比試驗

2.2 粗煤泥回收工藝的研究

為了實現(xiàn)進一步降低粗精煤泥灰分的目的，最終確定了新的粗精煤煤泥回收工藝流程，精煤旋流器組的底流進入煤泥振動弧形篩，篩上物直接進入煤泥離心機，離心液回到精磁尾桶進入旋流器，篩下水直接進入浮選。具體工藝流程如圖1所示。

圖1 改造后粗煤泥回收工藝流程示意

3 技術效果分析

粗精煤泥回收工藝改造后，格里坪選煤廠粗精煤灰分降低明顯，粗精煤泥灰分從改造前的25%左右降低到了16%左右。

3.1 粗精煤泥和浮選入料灰分變化

在粗精煤泥回收系統(tǒng)改造之后，粗精煤泥和浮選入料灰分變化情況見表9。

3.2 工藝改造后精煤灰分情況

工藝改造后精煤灰分和中煤損失情況見表10。

3.3 綜合分析

生產(chǎn)運行過程中煤樣檢測統(tǒng)計結果如表9、表10。分析表9、表10可知，粗精煤泥回收系統(tǒng)工藝改造和小直徑旋流器組入料壓力調(diào)整之后，粗精煤泥灰分下降明顯，由改造前的25%左右下降到了16%左右；其次中煤損失明顯降低，由改造前的8.5%左右下降到了5%左右。

表9 振動弧形篩篩上物和浮選入料灰分生產(chǎn)統(tǒng)計結果

表10 精煤產(chǎn)品灰分和中煤損失統(tǒng)計結果

4 經(jīng)濟效果

粗精煤泥回收工藝系統(tǒng)改造和小直徑旋流器組入料壓力調(diào)整，粗煤泥得到了有效的分級、濃縮和分選，粗煤泥灰分下降約9%。在保證總精煤灰分的前提下，中煤損失降低了約3.5%，精煤產(chǎn)率提高了約0.3%，年多生產(chǎn)精煤約3 000 t。

5 結 語

實際生產(chǎn)過程證明，通過調(diào)整小直徑旋流器的壓力和分流振動弧形篩篩下水直接進入浮選，能夠有效地降低粗精煤泥灰分，解決了大直徑無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選粒級過寬，末煤分選效果較差的問題，穩(wěn)定精煤產(chǎn)品質(zhì)量，增加了經(jīng)濟效益。