洗煤廠，循環(huán)水作用？

【專家解說】：寧夏煤業(yè)集團(tuán)公司太西洗煤廠始建于1983年9月，設(shè)計(jì)能力為年人選原煤210萬t，于1986年9月1日正式投產(chǎn)。該廠是寧夏回族自治區(qū)利用地方煤炭資源優(yōu)勢，發(fā)展外向型經(jīng)濟(jì)，為把汝箕溝礦區(qū)建成我國的無煙煤出口基地而配套建成的無煙煤洗選加工廠，現(xiàn)已成為我國優(yōu)質(zhì)無煙煤出口和洗選加工基地之一。該廠生產(chǎn)的多種粒度規(guī)格、灰分等級的“太洗”牌無煙精煤，具有低灰、低硫、低磷、高發(fā)熱量、高含碳量、高比電阻、高塊率、高化學(xué)活性、高機(jī)械強(qiáng)度的優(yōu)良品質(zhì)。 一、現(xiàn)行工藝流程該廠原設(shè)計(jì)跳汰主、再選工藝流程見圖I，煤泥水處理系統(tǒng)見圖2。 二、原設(shè)計(jì)煤泥水系統(tǒng)存在的問題 原設(shè)計(jì)煤泥水系統(tǒng)主要存在以下問題： 1．循環(huán)水濃度高。撈坑溢流直接進(jìn)入φ30m濃縮機(jī)，由于原煤中-0．5mm細(xì)泥含量最高可達(dá)到20％以上，灰分高達(dá)20％，現(xiàn)有過濾設(shè)備技術(shù)落后，致使大量煤泥積聚，洗水濃度增高，循環(huán)水濃度最高時(shí)達(dá)290g／L，直接影響選煤的正常生產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)污染精煤，使產(chǎn)品質(zhì)量無法保證。 2．浪費(fèi)煤泥資源。煤泥直接落地，低價(jià)銷售，造成資源浪費(fèi)，影響經(jīng)濟(jì)效益。 3．環(huán)境污染。煤泥直接落地，不僅占用了場地，而且會(huì)造成環(huán)境污染。 三、煤泥水處理系統(tǒng)工藝流程改造方案論證 由于上述原因，特別是由于洗水濃度高而影響生產(chǎn)，太西洗煤廠于1996年著手對煤泥水處理系統(tǒng)進(jìn)行改造，決定增建浮選車間，在對3種草擬的方案進(jìn)行反復(fù)論證、完善后，最終確定了浮選工藝流程設(shè)計(jì)。 1．A方案 該方案采用常規(guī)浮選工藝，撈坑溢流經(jīng)濃縮漏斗濃縮后進(jìn)人浮選機(jī)浮選，精礦由過濾機(jī)回收，尾礦人φ30m濃縮機(jī)，濃縮機(jī)底流用壓濾機(jī)回收，溢流作為循環(huán)水。 該方案主要有以下問題： (1)濃縮漏斗的工藝效果差?，F(xiàn)有兩臺(tái)濃縮機(jī)的沉降面積為1413m。，撈坑沉降面積為140m。，而濃縮漏斗的沉降面積僅50．4m2(4臺(tái))，與濃縮機(jī)沉降面積無法相比。因而濃縮漏斗濃縮效果較難保證，如果將其作為緩沖漏斗，則4臺(tái)浮選機(jī)的處理能力無法滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。 (2)方案未考慮撈坑跑粗時(shí)對壓濾環(huán)節(jié)的影響。 (3)未涉及產(chǎn)品水分對精煤質(zhì)量的影響。 2．B方案 該方案將現(xiàn)有兩臺(tái)耙式濃縮機(jī)中的一臺(tái)用作濃縮浮選人料，另一臺(tái)作浮選尾礦濃縮用。分級旋流器和高頻篩回收的粗煤泥與浮選精礦一起進(jìn)過濾機(jī)脫水，浮選設(shè)備則采用尚缺乏工業(yè)試驗(yàn)的大型浮選柱。 該方案存在以下問題： (1)浮選人料濃縮機(jī)的濃縮效果難以保證，一旦煤泥性質(zhì)變化，則后果十分嚴(yán)重。另外，采用一臺(tái)濃縮機(jī)處理人料(特別是對于細(xì)粒煤泥)，溢流直接作為循環(huán)水是否可行，尚缺乏相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。 (2)對原煤資料的選取有失偏頗。從現(xiàn)場多年積累的資料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看，粗煤泥的灰分不穩(wěn)定，隨原煤質(zhì)量的波動(dòng)，最低灰分小于6％，最高灰分在10％以上，如果只采用分級旋流器和高頻篩回收粗煤泥，不進(jìn)行任何分選，難于保證精煤質(zhì)量。 (3)投資不合理。按照該方案設(shè)計(jì)，70％的煤泥不通過分選而直接采用高頻篩回收，兩臺(tái)新式浮選柱造價(jià)166萬元，足夠買4臺(tái)浮選機(jī)，如此高的投入僅用來處理30％的煤泥，投資不盡合理。 3．C方案 該方案采用濃縮分級浮選工藝，撈坑溢流經(jīng)現(xiàn)有φ12m濃縮機(jī)處理后，底流人浮選機(jī)浮選，精礦用過濾機(jī)回收；溢流經(jīng)1臺(tái)φ30m濃縮機(jī)濃縮后采用浮選柱對其進(jìn)行浮選，精礦用壓濾機(jī)回收，尾礦用另1臺(tái)φ30m濃縮機(jī)濃縮后人壓濾機(jī)回收。盡管該方案考慮了現(xiàn)場的實(shí)際情況，但仍因某些原因未采用。 其主要原因是： (1)大型浮選柱的工業(yè)應(yīng)用效果尚無實(shí)例作證。 (2)壓濾精煤水分高，粒度細(xì)，無法與其他精煤均勻配混，冬季產(chǎn)品凍結(jié)問題無法解決。 (3)分級浮選使系統(tǒng)變得復(fù)雜，投資加大，缺乏相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較。 4．技改方案 根據(jù)太西洗煤廠的實(shí)際情況，綜合上述3種方案優(yōu)劣，經(jīng)反復(fù)論證，于2001年元月確定了浮選流程最終設(shè)計(jì)方案(圖3)。 四、投產(chǎn)后情況及改進(jìn)措施 太西洗煤廠浮選車間于2001年5月建成投產(chǎn)。該系統(tǒng)采用2臺(tái)xJM-s16型浮選機(jī)和2臺(tái)XJX-T12型浮選機(jī)，浮選人料用弧型篩進(jìn)行粒度把關(guān)，精礦過濾回收，尾礦則由濃縮機(jī)濃縮后采用壓濾機(jī)回收． 1．投產(chǎn)后的情況 (1)浮選機(jī)。兩臺(tái)XJX-T12型浮選機(jī)，設(shè)計(jì)單機(jī)礦漿通過量350m 3／h，實(shí)際通過能力為250m3／h：兩臺(tái)XJM—S16型浮選機(jī)，設(shè)計(jì)單機(jī)礦漿通過量500m3／h，實(shí)際通過能力僅300m 3／h左右。 (2)φ30m濃縮機(jī)。2臺(tái)φ 30m濃縮機(jī)的濃縮效率為η1=23．13％，η2=25．60％，濃縮效率較低。 (3)過濾機(jī)。3臺(tái)GP72型過濾機(jī)單機(jī)處理能力約12t／h；一臺(tái)加壓過濾機(jī)，處理能力約45t／h?；灸軡M足要求。 (4)壓濾機(jī)。2臺(tái)340m2壓濾機(jī)單循環(huán)處理能力為6t；2臺(tái)500m2壓濾機(jī)單循環(huán)處理能力8．8t，可滿足系統(tǒng)要求。 (5)洗水不平衡。由于過濾機(jī)溢流進(jìn)入撈坑，溢流中的藥劑，對撈坑的沉降效果產(chǎn)生不利影響，同時(shí)也增加了藥劑損失。浮選精礦沖水為清水，由于用水量較大，造成生產(chǎn)中洗水不平衡。 2．工藝流程調(diào)整及設(shè)備的改造 針對浮選系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中存在的問題，對工藝系統(tǒng)和所選設(shè)備進(jìn)行了調(diào)整：①對濃縮入料添加藥劑，加速其沉降，提高濃縮效率；②將濾液打人浮選人料，使藥劑復(fù)用，提高浮選速度和效果；③控制浮選系統(tǒng)清水使用量，提高精礦濃度，使洗水相對穩(wěn)定和平衡；④調(diào)整浮選加藥點(diǎn)，使藥劑提前發(fā)生作用，加大浮選通過量；⑤將2臺(tái)xJX-T12型機(jī)械攪拌式浮選機(jī)改造為FJCRl2-4型噴射浮選機(jī)，提高了單機(jī)處理能力。 五、結(jié)論 經(jīng)過調(diào)整和改造，4臺(tái)浮選機(jī)的礦漿通過能力由1100m 3／h提高到2000m 3／h，既節(jié)約了投資，而且降低了浮選成本2．74元/t，其中：噸煤藥劑成本降低1．11元，電耗減少1．63元，為系統(tǒng)能力的進(jìn)一步提升奠定了基礎(chǔ)，為跳汰洗選創(chuàng)造了良好條件。 經(jīng)測定，循環(huán)水濃度穩(wěn)定在5g／L以下，整個(gè)系統(tǒng)數(shù)量效率達(dá)95．56％，其中跳汰主選數(shù)量效率達(dá)96％以上，再選數(shù)量效率85％以上，浮選效率達(dá)86％以上，最終精煤產(chǎn)率比改造前提高了6-7個(gè)百分點(diǎn)，月綜合產(chǎn)品水分由9．5％下降為8％以下，年增利潤300萬元以上。