洗煤厂煤泥水平衡研究与分析Word文档格式.docx
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块煤采用Φ1000/700三产品重介旋流器进行分选，块精产品由固定筛+香蕉筛（卢德维奇）进行脱介，离心机进行脱水，磁选机进行介质回收。
末精采用分级旋流器组+振动击打弧形筛+煤泥离心机处理回收，小于0.25mm的直接入浮。
⒊利用旋流器分选下限达到0.25mm的优势，创造性建成了击打式弧形筛＋高频筛的粗精煤回收系统，回收＋0.25mm以上的精煤。
与脱介筛上物一同进入离心机，经过脱水后直接掺入精煤产品。
⒋浮选环节：
配有4台20m3机械搅拌式浮选机，浮精采用加压过滤机进行脱水（三台GPJ120和一台GPJ96）。
在浮选系统应用新型矿化器，简化了浮选工艺。
浮选入料以0.05-1kg/cm2的压力给入矿化器压力室，通过圆锥型喷射组喷射给入混合室内，产生压力差，在内部加药点附近形成负压，使浮选剂与空气一起吸入到矿化器内，煤浆与药剂高速进入矿化器下体并充分混合，充分矿化气泡，气泡数量多、小而均匀，随着在表面上精煤颗粒迅速上升，使浮速度加快，物料矿化效果好，能充分发挥煤油效能，快速回收浮选精煤，可降低油耗在20%左右。
⒌尾矿：
采取两段浓缩两段回收工艺，一段采用深锥浓缩机浓缩，其底流采用卧式沉降离心机回收进入中煤，一段溢流进入三台耙式浓缩机进行二次浓缩，二段底流经4台快开式压滤机回收形成煤泥，二段溢流成为循环水。
选煤厂集控系统也在屡次改造中多次升级，具有较高的自动控制水平。
在选煤厂集控系统设计中引入集成化设计理念及层次化控制网络。
以现场设备的高性能PLC为基础，以各种高速网络为传输媒介，以高性能计算机为窗口，建起一个系统平台。
将选煤生产作为一个整体进行规划，按不同工艺进行划分，每套工艺系统都有自己的控制系统，最终在系统平台上进行整合，形成具备不同功能、信息实时共享的的自动化系统。
东庞选煤厂建厂以来，积极推行6S精细化管理和清洁生产，把科技创新做为管理创新的基础紧抓不放，通过科技创新实现了扩能优化升级，使得各项工艺指标更加合理优化；
安全质量标准化水平大幅度提升，为职工营造了干净、整洁、明亮、本质安全的工作环境，一座花园式选煤厂展现在东庞矿区。
一、课题立项的背景
1、重介、跳汰联合工艺对浮选系统的影响：
有压重介系统投运后，经过3个月的生产实践，洗煤厂煤泥水系统暴露出比较突出矛盾，严重影响了跳汰机的正常生产和精煤的产品质量。
具体表现为：
重介系统的煤泥水粒度超标＞0.5mm的量占5～8%，沉降速度快，使得循环水池煤泥聚积过多，造成洗水浓度高，高浓度的循环水进入跳汰机后，这部分煤泥不能有效的穿过床层进入煤泥水系统，而是随着中煤和矸石斗子提入中煤、矸石系统，造成中煤、矸石产率增加了3.53%。
不但精煤损失严重，而且使得部分细煤泥在跳汰机各室内聚积，形成介质，还严重阻碍了高灰细颗粒的物料透筛和床层分层，经常发现总水管和喷水管堵塞而影响生产。
2、全重介系统形成后煤泥水系统分析：
2007年12月洗煤厂全重介技术改造完成后，三条重介生产线的煤泥水处理系统是相互关联的混合处理。
有压重介的精煤磁尾和中矸磁尾分别混入重介A、B系统磁尾后集中处理。
运行中发现经常出现系统相互制约、相互影响的问题，有时一个系统有问题全厂均不能开车生产。
尤其时2008年9月份开发高硫精煤以后，各种产品的硫份相互交叉污染，使得产品硫份很不稳定，用户意见很大，不能满足市场需求。
3、全重介系统形成后尾煤灰份偏低原因分析：
随着东庞洗煤厂全重介系统的形成，分选精度越来越高，中煤带矸一直保持0.5%之内，中煤-1.45含量保持在8%以下。
使得中煤纯度很高，灰份保持30～3４%之间。
而且粗中矸分级旋流器的溢流直接进入浓缩机，造成总尾矿灰份偏低。
4、从矿井型洗煤厂过渡到群矿型洗煤厂后因素分析：
随着东庞矿一矿四井格局的形成，东庞洗煤厂入洗外来煤的量越来越大，由于外来煤品种复杂，煤质变化较大，而且煤的泥化程度越来越高，同时随着井下开采机械化程度的不断提高和开采深度的不断增加，煤泥量越来越大，煤炭洗选和煤泥水处理越来越困难。
以下是东庞矿选煤厂浮选尾矿小筛分试验数据：
粒度（mm）
重量（kg）
产率（%）
灰分（%）
+0.5
22.7
4.40
19.49
0.5-0.25
32.5
6.31
21.64
0.25-0.125
39.7
7.70
21.51
0.125-0.075
46.4
9.01
28.35
0.075-0.045
21.1
4.09
42.82
-0.045
352.9
68.49
67.50
合计
515.2
100.00
54.42
从对表上数据进行分析得出浮选尾矿的特点：
①灰分高，尾矿灰分为53.75%，物料粘性较大。
②细煤泥量大，-0.045mm级物料占全样68.49%左右，且灰分高，为67.50%，说明煤泥有泥化现象。
③粗煤泥灰分较低，远低于细煤泥灰分，说明回收的粗煤泥可以掺入电煤，而不影响电煤的质量。
5、市场对煤炭质量的要求不断提高，也对煤泥的处理提出了新的要求。
东庞矿主要产品是1/3焦煤，随着钢铁市场价格的波动，煤炭消耗部门对煤炭产品质量的要求不断提高。
给煤炭市场带来了很大的压力。
为了适应市场的变化，煤炭洗选行业对落后工艺的改造已经成为了一项迫在眉睫的课题。
6、2010年东庞矿选煤厂生产能力由年入洗3.30Mt/a提高到4.50Mt/a，原有的煤泥水处理环节3台φ30m周边传动耙式浓缩机淀面积明显不足，浓缩机工作压力增大，沉降效果变差，循环水浓度升高，无法保证清水洗煤。
不但影响分选效果和产品质量，而且使各种消耗明显增加，严重影响洗煤生产的正常进行。
二、创新思路
１、对重介细煤泥和精煤磁选尾矿的走向进行改造：
寻找一条即解除对跳汰选煤地影响，又能最大量的回收粗精煤，同时浮选、过滤环节又能承受的方法是解决这一问题的关键。
经过论证，将精煤磁尾引进精煤捞坑，＞0.5mm的粗精煤通过粗精煤系统回收。
高灰细煤泥通过浮选回收，达到降低精煤损失的目的。
改造后，系统增加水量400m3/h，煤泥水入浮浓度由原来55g/l左右降到33g/l；
入浮粒度＞0.5mm的量增加90%；
浮选入料灰份提高了1%。
1.1改造后系统水量的增加对浮选过滤环节的影响以及保持水平衡采取的措施：
1.1.1系统改造后生产系统水量的增加，必将造成浮选通过量大和分选效果差，原有浮选机容量无法满足系统水量。
采取措施：
多开斗子提升机增加沉淀面积，减少溢流跑粗。
1.1.2粒度超限，浮选无法分选，尾矿受到影响，由改造前的＞55%降到了45%左右。
①增加开浮选机台数，进一步提高分选效率和分选精度，将＞0.5mm的粗精煤最大限度选上来，减少损失和减轻对尾矿的影响。
②加强离心机、弧形筛的检查维护，降低洗水中＞0.5mm的含量。
1.1.3浮精量增加，脱水过滤环节能力有限，造成精矿槽紧张而处理洗水。
调整生产组织原则，在缓冲池紧张时，采取停跳汰保重介的组织原则，保持系统洗水平衡。
2、对三条重介生产线的磁尾进行整合改造，形成即关联又独立系统处理工艺，增加系统的灵活性。
改造方案：
①将有压重介的精煤磁尾和中矸磁尾分别接入重介AB系统的相关桶内；
②将重介AB系统的精煤、中矸磁尾走向相互接通，实现A系统的磁尾即能自己处理，又能通过B系统设备转载处理；
B系统的磁尾即能自己处理，又能通过A系统设备转载处理；
③将AB系统的分级旋流器入料管相互接通，增加煤泥水处理的灵活性。
3、改造中煤分级旋流器溢流走向使其进入浮选，进一步提取溢流中低灰的煤泥，解决压滤产品灰份偏低的问题。
4、由一段浓缩一段回收改为两段浓缩两段回收
随着东庞矿入洗量的不断增大，东庞选煤厂原有的3台Φ30m耙式浓缩机的处理能力已经达不到要求。
而且东庞矿一矿四井格局已经形成，东庞洗煤厂已经完成了从矿井型洗煤厂向群矿型洗煤厂过渡。
入洗外来煤量越来越大，由于外来煤品种复杂，煤质变化较大，而且煤的泥化程度越来越高，煤泥量越来越大，给煤泥水处理带来很大困难。
为了解决这一难题，东庞矿选煤厂创新性的提出了粗、细颗粒煤泥分别回收的工艺流程。
利用东庞矿现有2台闲置的φ8m深锥浓缩机作为一段浓缩机，深锥浓缩机底流由沉降过滤离心机回收煤泥水中的+0.045mm的粗颗粒作为洗混煤；
耙式浓缩机作为二段浓缩机，耙式浓缩机底流由压滤机回收较细的颗粒成为煤泥。
深锥浓缩机+沉降过滤离心机回收的颗粒，掺入洗混煤用作电煤。
这样不仅可以减轻耙式浓缩机的压力，增强煤泥水系统的处理能力，而且由于沉降过滤离心机回收的粗粒煤泥由煤泥转变到中煤，使其经济效益得到了提高。
2、深锥高效化改造
深锥浓缩机改造是利用东庞选煤厂制浆车间闲置的设备，为了提高改造以后一段浓缩机的处理能力，东庞矿创新性的对其进行了高效化改造：
首先，入料方式的改造。
吸收高效浓缩机的技术特点，改造入料方式。
采取中心入料直接给入浓缩机的下部。
制作特殊的给料装置，使物料在深部稳流装置的作用下，以辐射状向水平方向扩散。
水平方向扩散的物料流速度缓，进入预先形成的高浓度絮团层，入料经絮团层过滤，增大了絮团层的厚度，清水通过絮团层从上部溢流堰排出。
这种深部入料的方式有助于煤泥颗粒的沉降，增加煤泥进入溢流的阻力，使的大部分煤泥进入底部，提高沉降效果；
其次，增加倾斜板提高沉降面积从而提高沉降效果。
由于东庞洗煤厂煤泥水量较大，2台φ8m的深锥浓缩机不能满足分级粒度的要求，需要分级效率高、处理能力大、分级粒度细的分级设备。
通过研究东庞矿选煤厂将倾斜板浓缩与深锥浓缩有机的结合到了一起，在深锥浓缩机内增加倾斜板以增加有效分级面积，满足分级粒度的要求。
3、采用新型高效的煤泥水处理设备
3．1粗煤泥分选机（干扰床分选机）的应用
采煤机械化程度的不断提高，带来了原煤的粒度组成的变化，块煤量减少，末煤量增加。
选前脱泥目前已经是国内选煤厂普遍采用的一项工艺。
但是预先脱泥筛下水的处理却是困扰选煤行业的一个难题，东庞矿选煤厂结合本身的工艺和市场情况，独特的采用了粗煤泥分选机处理脱泥筛筛下水的工艺。
工艺流程简单、不需要添加药剂和特殊介质，只需要用循环水作为干扰床的顶水。
粗煤泥分选机的入料粒度3-0.25mm，可能偏差Ep介于0.10～0.13之间，数量效率达到94%以上，分选效果明显、工作稳定可靠，实现了大处理量和高效率。
3．2卧式沉降过滤离心机的应用
卧式沉降过滤离心机是一种连续处理物料的固液分离设备，处理粒度较粗的煤泥。
沉降过滤离心机回收的煤泥水分进一步降低，预计产品水分可达到15%～19%，有利于提高发热量。
3．3自动加药系统的应用
东庞矿选煤厂采用了先进的净水药剂自动添加系统，不仅保证药剂的连续添加，而且药剂添加量能够准确和稳定。
不但避免了药剂用量大造成的浪费，而且水处理的效果得到了保证，溢流水浓度稳定，保证了清水洗煤。
通过在线监测煤泥水水质，利用计算机控制阳离子凝聚剂和絮凝剂的添加计量，避免了由于人为操作造成的净水药剂添加量的波动和药剂的浪费，经测算每1000m³
煤泥水可节约0.2kg药剂。
三、技术改造创新内容
1、CSS粗煤泥分选机的应用，极大的提高了重介系统的分选精度。
使三产品重介旋流器分选粒度下限以下的末煤得到了很好的处理。
提高了三产品重介旋流器的分选精度。
1.1粗煤泥分选机的调试时有关运行数据
采样
时刻
给定
流量
实际
密度g/cm³
入料
灰份%
产品灰份%
洗混产
率下降
+0.25mm
（m3）
溢流
底流
8:
15
80
78
1.140
1.142
25.72
6.44
42.56
2.72
9:
1.145
24.83
6.64
48.04
3.54
10:
90
88
1.150
1.153
26.79
7.82
64.68
2.73
11:
92
1.155
1.157
25.62
7.98
64.78
2.93
12:
91
24.82
48.55
2.61
13:
1.146
27.24
7.23
60.12
2.89
14:
100
1.152
26.34
66.98
2.96
15:
99
1.156
24.35
8.35
70.24
3.23
16:
102
26.48
6.56
43.29
2.45
17:
25.98
6.98
52.02
2.81
18:
110
109
27.32
8.28
69.42
3.22
19:
26.63
8.98
76.51
20:
111
1.143
28.73
6.62
48.06
2.83
21:
1.148
27.92
7.30
59.43
3.58
22:
115
24.19
7.43
61.20
2.64
23:
116
25.27
8.76
63.46
0:
120
121
26.64
7.26
65.94
3.00
1:
12
28.01
7.62
65.03
3.03
2:
125
127
25.84
8.52
73.21
2.75
3:
128
26.26
8.80
75.10
4:
140
141
26.53
8.02
65.65
2.99
5:
142
25.37
8.16
67.51
3.56
6:
160
159
1.159
25.29
8.95
75.66
3.05
7:
161
1.162
27.68
9.23
80.50
4.68
平均值
112
7.77
62.83
3.06
以上是粗煤泥分选机调试时每一小时采一个子样进行化验所得的数据，从上表可以分析得出结论：
该设备的产品灰份均小于<
9.0%，比生产系统中粗精煤灰份（11.56%）还低，不存在背灰问题。
其理想工况水量：
应该控制在100～120m3/h，密度应该控制在1.145～1.155g/cm³
。
随着密度升高，产品灰份越来越高；
并且随着供水压力和水量的提高，产品灰份也相应的提高。
1.2粗煤泥分选机的入料小筛分试验：
粒级（mm）
浓度g/l
782
灰分%
19.27
产率%
累计产率%
累计灰分%
+1
8.93
16.70
1-0.5
34.80
16.60
43.73
16.62
29.25
16.48
72.98
16.56
14.89
23.21
87.87
17.69
35.04
94.85
18.97
1.70
44.30
96.55
19.41
3.45
28.43
19.72
1.3粗煤泥分选机的溢流小筛分试验
118
11.85
2.17
4.69
32.05
34.22
32.76
6.50
66.99
5.58
16.76
11.53
83.74
6.77
9.24
33.26
92.98
9.40
2.63
45.86
95.61
10.40
4.39
35.12
11.49
1.4粗煤泥分选机的底流小筛分试验
887
57.28
24.07
42.44
39.43
51.62
63.50
48.14
22.56
70.81
86.07
54.08
11.09
79.20
97.16
56.95
2.51
79.52
99.67
57.52
0.09
64.54
99.76
57.53
0.24
48.37
57.50
实验条件：
入洗原煤灰分26.62%；
设定密度：
1.155g/cm3；
跟踪分选密度：
1.158g/cm3；
流量115m3/h。
1.5综合分析粗煤泥分选机的入料、溢流、底流小筛分试验数据，可得出以下结论：
（1）从+1mm分析实验数据看，入料、溢流、底流灰分相差较大，所以对+1mm颗粒有较好的分选效果。
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