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选煤厂尾煤处理系统改造及效果

作者:河南群星重工     时间:2015-08-25 11:06:57

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某矿区型炼焦煤选煤厂,建成投产后原设计处理能力为0.45Mt/a,采用跳汰分选、浓缩浮选、尾煤浓缩压滤的联合工艺。实施重介工艺改造后,该厂入选能力达到1.0Mt/a,采用预先脱泥、50~0.5mm粒级无压三产品重介旋流器分选、0.5mm直接浮选、尾煤浓缩压滤的联合工艺。实施扩能改造后,该厂入选能力达到1.5Mt/a,工艺系统保持不变。近年来,随着矿区内各矿采煤机械化水平的提高,入选原煤品质逐渐变差,原煤的可选性由原来的易选变为难选,尤其是细粒级煤含量的增高,导致尾煤量大大增加,给后续的尾煤处理作业带来较大困难,因此尾煤处理系统改造亟待进行。

一、改造前的尾煤系统

1、工艺流程

改造前尾煤系统工艺流程图

改造前的尾煤工艺流程如图1所示。该选煤厂主洗尾煤包括浮选尾矿、中煤旋流器组溢流、高频筛筛下水和矸石旋流器组溢流四部分。在生产中,尾煤先进入尾煤池,通过泵输送到1号和3号沉淀塔进行沉淀,沉淀后的溢流流入2号沉淀塔进行二次浓缩,二次浓缩后的溢流作为循环水使用,1号、2号、3号沉淀塔的底流由隔膜式快开压滤机进行压滤脱水,成为尾煤产品。尾煤大部分通过汽车外排,小部分用于自备电厂发电。

在整个工艺系统中,尾煤池位于3号沉淀塔的底部,作用是使泵的入料平稳,避免入料忽大忽小,以免造成塔上的入料不均,并且兼具发生事故或放空塔时缓存煤泥水的作用,可以作为事故池使用。

2、存在的问题

通过长期的观察与检测,发现尾煤系统主要存在以下问题:

(1)1号和3号沉淀塔的溢流水浓度为5g/L左右,已经符合主洗用水要求,因此二次浓缩的2号沉淀塔在循环水澄清过程中所起的作用不大,反而增加了系统的复杂性,没有设置的必要。

(2)随机选取两个尾煤样本进行小筛分试验分析,从筛分结果可以看出,尾煤中0.25~0.5mm粒级粗颗粒占20%以上,而这部分粗颗粒绝大部分应在浮选尾矿和中煤旋流器组溢流中。由于该选煤厂尾煤基本上是用汽车外排,尾煤数量增多不仅会加大运费成本,并且大量的尾煤堆积需要占用大量的土地,在造成资源浪费的同时,更给经济与环境带来一定的压力。

(3)由于尾煤量大,以致生产中一台隔膜式快开压滤机不能及时将尾煤回收,时常出现塔上跑黑水现象,只能采取增加压滤时间来完成生产任务,从而增加了压滤开车时间。

(4)聚丙烯酰胺在搅拌桶中至少应搅拌30min才可完全溶解,才能发挥较好的絮凝作用。然而,当尾煤量大时,储存箱中的聚丙烯酰胺的储存量不足30min生产用量,因此造成沉淀塔供药不足,影响煤泥水的沉淀,导致溢流水泛黑,极不利于生产。并且,为了保证生产,加药司机必须连续性地加药,劳动强度很大。

二、改造方案

为解决尾煤系统存在的诸多问题,经研究分析,并结合现场实际情况,选煤厂采取了如下改造方案:

1、充分利用之前未发挥作用的2号沉淀塔,再添加一台泵和一组旋流器组,组成粗煤泥回收系统。改造后,浮选尾矿和中煤旋流器组溢流先进入2号沉淀塔沉淀,沉淀后的溢流到尾煤池,底流则由泵打到粗煤泥旋流器组进行分级;粗煤泥旋流器组的底流与矸石旋流器组的底流分别由高频筛进行脱水,得到粗煤泥与矸石,两旋流器组的溢流和高频筛的筛下水进入尾煤池;尾煤池中的煤泥水通过泵打到1号沉淀池和3号沉淀塔进行沉淀,沉淀后的溢流至循环池作为循环水使用,底流用隔膜式快开压滤机进行压滤脱水。改造后的工艺流程如图2所示。

改造后的尾煤系统工艺流程图

2、改造前沉淀塔内的倾斜板是木质的,经过长时间的浸泡很容易腐烂,不仅使沉淀面积减少,并且腐烂的木块沉入塔底还容易造成堵塞,影响生产,为此将木质倾斜板全部换成防腐材料的倾斜板。

3、高频筛筛缝为0.3mm,为加强对粗颗粒煤泥的回收,降低高频筛筛下水中粗颗粒煤泥的含量,在其筛面上增设了一张筛缝为0.25mm的筛网。

4、粗煤泥回收旋流器组型号为FX500,入料压力0.1~0.2MPa,入料粒度<3mm,底流浓度在350g/L以上。通过一段时间的生产情况观察发现,当泵的电流大小稳定在105A左右时,能很好地保证粗煤泥旋流器组的分级效果与高频筛筛口不跑水,此时2号沉淀塔还能出溢流水。

三、改造效果

选煤厂尾煤系统改造充分利用了闲置的2号塔,提高了设备的使用率,通过对粗煤泥旋流器组的溢流进行小筛分分析可以看出,尾煤中大部分粗颗粒基本上回收完全,从而使粗较大程度地回收,不仅充分利用了资源,而且增加了选煤厂的收益。

改造使尾煤量得到减少,不仅降低了汽车外排尾煤运费和占用的土地,也减少了对环境的影响;并且尾煤量减少后,隔膜式快开压滤机在正常生产条件下就能满足生产需要,不再需要延长压滤时间来处理煤泥;此外,尾煤量的减少也降低了对絮凝剂的需要量,从而降低了煤泥处理成本,同时降低了药剂添加工人的劳动强度。

改造前,万吨原煤尾煤量平均为451.24t,改造后能回收尾煤中20%左右的粗煤泥,按照年入选量100万t计算,回收的粗煤泥量为9024.8t,按照50元/t计算,不计节省的药剂成本,即可增加收益451240元,效益相当可观。

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