多功能矿化器在红阳三矿选煤厂的改造实践.pdf

多功能矿化器在红阳三矿选煤厂的改造实践赵艳玲(沈阳焦煤股份有限公司红阳三矿选煤厂,辽宁 辽阳 111307)摘 要:红阳三矿选煤厂针对浮选系统处理能力不足的问题,研究开发了多功能矿化器,可回收部分精矿产品,降低了浮选入料量,同时,对制约选煤厂生产的浮选系统进行一系列技术改造,实现了选煤厂浮选系统的高效运行,取得了显著的经济效益。关键词:选煤厂;多功能矿化器;浮选系统;改造实践中图分类号:TD943 文献标识码:A 文章编号:1005-8397(2023)06-0026-03Application of multifunctional mineralizer in Hongyang No.3 Coal Preparation PlantZHAO Yan-ling(Hongyang No.3 Coal Preparation Plant,Shenyang Coking Coal Co.,LTD.,Shenyang,Liaoyang 111307,China)Abstract:Aiming at the problem of insufficient processing capacity of flotation system,Hongyang No.3 Coal preparation plant researched and developed multi-functional mineraliser,which can recover part of concentrate products and reduce the flotation feed amount.At the same time,a series of technical reforms were carried out on the flotation system restricting the production of coal preparation plant,which realized the efficient operation of the flotation system of coal preparation plant and achieved significant economic benefits.Keywords:coal preparation plant;multifunctional mineralizer;flotation system;reform practice收稿日期:2022-09-20 DOI:10.16200/ki.11-2627/td.2023.06.007作者简介:赵艳玲(1970),女,辽宁朝阳人,1996 年毕业于黑龙江矿业学院选矿工程专业,工学学士,沈阳焦煤股份有限公司红阳三矿选煤厂选煤高级工程师。引用格式:赵艳玲.多功能矿化器在红阳三矿选煤厂的改造实践 J.煤炭加工与综合利用,2023(6):26-28.红阳三矿矿井原设计能力为 150 万 t/a,后提升为 500 万 t/a。随着矿井生产能力的增加,红阳三矿选煤厂生产能力随之增加,细煤泥的处理量也随之增加,导致选煤厂浮选系统处理能力明显不足。原设计的 6 台浮选机扩能后处理能力明显不足,造成浮选精煤指标不合格,浮选尾矿灰分过低。为了保证精煤生产指标的完成,需增加 1 台浮选机,这样就导致设备使用量增加,煤油、杂醇的消耗量增加,电耗增加,从而造成材料费用的增高。为了改变这种现状,选煤厂决定在浮选原矿进入浮选机之前,先对原矿进行粗选处理,选出一部分精矿,降低进入浮选机的矿浆量。为了实现这一目标,选煤厂领导和工程技术人员经过探讨和研究,决定依据浮选柱的工作原理,自行设计制作多功能矿化器。同时,对制约选煤厂浮选系统的工艺和设备进行一系列技术改造,以提高浮选系统的处理能力,满足红阳三矿生产需求。1 多功能矿化器主要结构和工作原理多功能矿化器主要功能是粗选出部分低灰精煤,降低浮选系统入料量。多功能矿化器的主要结构如图 1 所示,矿化器主要由圆柱体、喷射旋转器和风管三部分组成。进入多功能矿化器的矿浆给矿管有 2 处:一处在柱体左侧底部,矿浆可以从此处以旋转的方式进入;另一处在喷射旋转器的顶部,矿浆可以从此处以喷射的方式进入,在柱体内形成旋转、喷射的矿浆,迅速充满整个柱体。矿浆可以在这2 处同时进入,也可以单独进入。由风管送入的高压风进入喷射旋转器,给矿浆以动力,加速矿浆的旋转,使矿浆充分矿化。喷射旋转器是多功62煤炭加工与综合利用 CAL PROCESSING&COMPREHENSIVE UTILIZATION No.6,2023能矿化器的主要设备,也是该设备实现分选的关键部件。含气、固、液三相的矿浆进入柱体后在喷射和旋转的共同作用下,气泡和已矿化的气絮团向中心和上方运动,气泡与进入矿浆中的煤粒反向碰撞实现煤粒矿化。圆柱体的顶部设有泡沫喷淋水装置和精矿收集槽,在喷淋水的作用下,可清除精矿中夹带的高灰物,提高精矿品位,加速矸石颗粒和精煤颗粒的分选,使精矿不断从精矿槽涌出,未被矿化的尾矿从底部出料管排出,进入浮选系统。图 1 多功能矿化器的结构及工作原理示意2 多功能矿化器的主要特点和影响因素2.1 主要特点(1)多功能矿化器主要的动力是风,动力消耗小,节能明显;(2)精煤的灰分低,回收率高,完全适用于小于 0.5 mm 煤泥的分选,尤其适合于灰分高、粒度特细的难选煤泥浮选;(3)安装在浮选机前面,先进行一次浮选分选,减少进入浮选机的原矿量;(4)节约浮选机药剂用量,降低浮选机油耗。2.2 影响因素(1)矿浆通过量必须均衡稳定。进入多功能矿化器的矿浆通过注料泵给入,矿浆通过量应尽可能保持稳定,不能忽大忽小,影响操作。矿浆通过量大,造成多功能矿化器处理能力不足,给后续的浮选增加矿浆量;矿浆通过量小,多功能矿化器处理完后,后续的浮选机入料量过低。(2)风量。进入多功能矿化器的风量需要保持平稳,通风量一定要适度,不能太大或太小。风太大,多功能矿化器矿化层不稳,矿浆的泡沫层容易被破坏,造成高灰分矿浆随之流出,进入精矿池,导致精矿灰分偏高;风太小,多功能矿化器矿化层太死,矿浆的泡沫层容易被压死,泡沫层内的矿浆流不出去,只有少部分低灰分的矿浆进入精矿池,造成精矿灰分偏低。因此,保证正常稳定的通风量,是保证多功能矿化器正常分选的首要条件。3 改造方法3.1 浮选机前增设矿浆预处理器为了配合 1 号、2 号多功能矿化器的使用,选煤厂又自行设计和制作了 3 台矿浆预处理器,分别是跳汰车间 2 号、3 号浮选机和重介车间 4号浮选机的矿浆预处理器,改变了浮选机的入料方式,提高了浮选机入料量及处理能力,增加了精矿的产量,浮选系统的精煤产量大约占总精煤量的 40%,浮选机的产率提高 0.3%。减少了浮选机煤油和杂醇的使用,节约了煤油和杂醇,煤油 1 个月约节约了 1.5 t,年节约煤油 18 t;杂醇1 个月约节约了 0.75 t,年节约杂醇 9 t。3.2 浮选机刮泡器叶片的改造1 号、2 号多功能矿化器安装后,针对浮选系统处理能力的提升,将跳汰车间 2 号、3 号浮选机刮泡器由原来的 4 片改造为现在的 6 片,重介车间 3 号、4 号浮选机刮泡器由原来的 4 片改造为现在的 8 片,使精矿尽快进入精矿槽,从而增加入料进入量,提高了浮选机的处理能力,浮选机精煤产率提高 0.5%,增加了精煤量。减少了浮选机煤油和杂醇的使用,节约了煤油和杂醇,煤油 1个月大约节约了 0.5 t,年节约煤油 6 t;杂醇 1 个月大约节约了 0.2 t,年节约杂醇 2.4 t。3.3 跳汰车间矿化器管路改造跳汰车间 3 台浮选机来料不均匀,通过量不足,时大时小,达不到设备的处理能力。将跳汰车间矿化器管路及 3 台浮选机管路串联后,来料可以通过阀门调节进入各个浮选机,从而增加 3台浮选机的通过量,增加浮选机处理能力,节约了煤油和杂醇的使用;增加 3 台浮选机精煤量,每天每台浮选机大约能增产精煤 5 t。每年节约煤油 48 t,节约杂醇 12 t。3.4 重介车间 1 号、2 号、3 号浮选机事故排放管改到 4 号浮选机重介车间 1 号、2 号、3 号浮选机出现事故放矿时,浮选机内的矿浆随事故排放管全部进入浓缩池,造成一部分精矿损失。将重介车间722023 年第 6 期赵艳玲:多功能矿化器在红阳三矿选煤厂的改造实践1 号、2 号、3 号浮选机的事故排放管接入 4 号浮选机前的多功能矿化器,1 号、2 号、3 号浮选机不管哪台出现故障放矿时,都可以将该浮选机内的矿浆放入 4 号浮选机前的多功能矿化器中处理,减少精矿损失,从而保证精煤产量。3.5 重介车间浮选机来料管改造为了简化工艺,对浮选机入料方式进行了改造。改造前旋流器组溢流(即浮选机入料)先进入搅拌桶搅拌后再进入浮选机。改造后,将 1 号、2 号浮选机前的搅拌桶(3 m,高 4 m)拆除,旋流器组的溢流直接进入 1 号、2 号浮选机,同时将滤液管直接接入浮选机来料管路中,简化了工艺,减少了 1 台搅拌桶的使用,浮选机司机操作更加方便。3.6 重介车间 1 号、2 号浮选机入料管路改造在重介车间 1 号、2 号浮选机入料管进入浮选机 1 室前,在管路上增设引流板,使入料进入浮选机的速度减慢,给浮选原矿和煤油、杂醇充分的接触时间,精矿尽可能的从浮选机 1 室浮出。这样不仅增加浮选精矿的量,也减轻浮选机后 4 室的处理能力,提高浮选机尾矿灰分,增加浮选精煤的量。3.7 重介车间 3 号浮选机前矿浆预处理器接循环水管改造在 3 号浮选机前矿浆预处理器内接入循环水管,以加入循环水的方式降低浮选入浮浓度,入浮浓度由原来的 80 g/L 下降到现在的 40 g/L 以下,满足浮选机对入浮浓度的要求,提高浮选机的浮选效果,提高浮选尾矿灰分达到 80%,浮选浓度的降低,减少煤油、杂醇的使用量,从而节约了煤油、杂醇。3.8 重介车间、跳汰车间浮选机导流板改造浮选机充气效果不好,矿浆与煤油、杂醇接触面积小,造成煤油、杂醇的使用量增加,矿浆浮不上来,造成尾矿灰分偏低,尾矿灰分在79%80%。改造措施:一是增加导流板与定子之间的间隙,将导流板与定子间隙由原来的 5 mm 改为现在的 30 mm;二是在每个导流板上增加空隙,在每个导流板上切割 2 个 30 mm 的圆形孔,增加浮选机的充气量,加快矿浆中精矿的上浮速度,增大矿浆与油的接触面积,减少煤油、杂醇的使用量,提高精矿产率,从而增加精矿产量,进一步提高了尾矿灰分,现在的尾矿灰分 80%82%。4 效益计算(1)节约煤油的费用。全年一共节约煤油72 t,按煤油 7 348 元/t 计,则年节约煤油费用为:727348=52.9056(万元)。(2)节约杂醇的费用。全年一共节约杂醇23.4 t,按杂醇 5 304 元/t 计,则年节约杂醇费用为:23.45304=12.4114(万元)。(3)节约电量的费用。减少运转 1 台浮选机节约用电,各室电机:5 室每室 45 kW;刮泡器2 个,每个电机 2.2 kW,搅拌桶电机:15 kW;浮选机每天运转 16 h,年 330 d,则节约电量为:(455+2.22+15)1633080%=103.2346(万kWh),电价 0.5 元/(kWh),则节约电费为:103.23460.5=51.6273(万元)。(4)多产精煤的效益。选煤厂每天生产精煤8 000 t,浮选系统的精煤产量约占总精煤量的40%,浮选机的产率提高 0.8%,则每天多洗精煤为 800040%0.8%=25.6(t),年 330 d,每吨精煤创效益 300 元,则年创效益为:25.6 330300=253.44(万元)。综上所得,总效益为:52.9056+12.4114+51.6273+253.44=370.3843(万元)。5 结 语多功能矿化器在红阳三矿选煤厂的应用,解决了浮选系统处理能力不足的问题,提高了浮选精煤产量,也响应了集团公司和矿里“双控双提”的要求,取得了显著的经济效益。参考文献1 吴大为.浮游选煤技术(第 1 版)M.徐州:中国矿业大学出版社,2004.2 刘长春,谢广元,吴 玲,等.FCMC 型旋流微泡浮选柱在中小型选煤厂的应用优势 J.煤炭工程,2006(3):54-56.3 贺长营,李延锋,张文军,等.新型充气旋流微泡浮选柱结构介绍与分选效果研究 J.矿山机械,2015(3):99-102.4 谢广元.选矿学 M.徐州:中国矿业大学出版社,2001.82 煤炭加工与综合利用2023 年第 6 期