泉店选煤厂浮选机单机检查效果分析

翟 震，房传信

(河南神火兴隆矿业有限公司，河南 许昌 461000)

泉店选煤厂隶属于河南神火煤电股份有限公司，属矿井型炼焦煤选煤厂，2008年建成投入使用，设计能力为1.8 Mt/a(预留1.8 Mt/a)。泉店矿井主采二1煤层，局部开采二3煤层。二1、二3煤层均为黑色、灰黑色，条痕黑、条痕灰黑色，质地松软，以粉粒状为主，其次为粉状、鳞片状。二1煤视密度平均为1.42 t/m3，真密度平均1.47 t/m3；二3煤视密度平均为1.43 t/m3，真密度平均1.49 t/m3。泉店选煤厂目前采用 4 台XJX-T12浮选机处理煤泥，浮选工艺如图1所示。

图1 浮选工艺流程示意

根据《MT/T180-88 选煤厂浮选工艺效果评定方法》，并参照《MT/T144—1997选煤实验室分布释放浮选试验方法》和《MT/T259—1991煤炭可浮性评定方法》[1-3]对该厂设备进行分析评定。选煤厂以保证精煤灰分满足产品需求为出发点和立足点，以提高精煤产率和尾煤灰分为目标，对浮选工艺进行浮选机单机检查，分析煤质情况及浮选系统问题所在，提出针对性措施。

1 煤质分析

1.1 煤层煤样的工业分析及元素分析

取矿井主采二1、二3煤层煤样进行煤质工业分析[4-5]，结果见表1。

表1 煤层煤样工业分析结果

对两种煤层煤样分别进行元素分析，结果见表2。

由上述分析结果可知，入洗原煤属低中灰、低水分、特低硫～低硫、低挥发分、特低磷、高热值、中等～强粘结性煤。依据中国煤炭分类国家标准《GB5751—2009》[6]，以浮煤干燥无灰基挥发分(Vdaf)、粘结指数(GR，I)、胶质层最大厚度(Y)为主要指标，确定二1煤以瘦煤为主，其次为焦煤；二3煤为焦煤和瘦煤。

表2 煤层煤样元素分析结果

1.2 粒度组成和浮沉试验分析

浮选系统入料、精煤、尾煤的粒度组成见表3。各产物的浮沉试验结果见表4。

表3 煤质粒度组成分析结果

表4 煤泥小浮沉分析结果

从表3可以看出，浮选入料、浮选精煤中小于0.045 mm粒级含量占本级60%以上，且各粒级产物灰分均大于各自的整体灰分，说明入浮煤泥中细粒级含量多，泥化现象较为严重；浮选入料的整体灰分为21.51%，而浮选尾煤灰分为30.22%，尾煤灰分过低，说明精煤回收效果较差，难以满足产品要求。浮选效果较差，将会导致大量精煤进入尾煤系统，增加了后续作业压力的同时，也造成了经济损失和资源浪费。

从表4可以看出，浮选入料中主导密度级为1.30～1.50 kg/L，占52.47%；精煤中高于精煤总体灰分11.41%的部分约占11%，而尾煤中低于尾煤总体灰分56.31%的部分约占60%，两者数据都比较高，说明浮选效果不佳。分析其原因，主要是浮选入料中小于0.045 mm粒级的高灰细泥污染浮选精煤。

1.3 浮选系统入料分步释放试验

泉店选煤厂浮选系统采用直接浮选，实测入料质量浓度在120 g/L。对浮选入料进行可浮性评定试验分析，分步释放试验[7-8]结果如表5所示，分步释放浮选试验曲线如图2所示。

表5 分步释放浮选试验结果

通过表5可知，产物1为经过4次粗煤泥再选的精煤产物，其灰分为6.22%，比粗选精煤灰分14.31%降低了8.09个百分点，说明粗选精煤中夹带有部分高灰煤泥；产物1的产率为69.46%，为煤泥中最容易浮选的精煤，说明煤泥中最易浮出的精煤产率大。产物2～5是精煤精选后的尾矿，其灰分随精选次数的增加而减少；粗选精煤灰分为14.31%，产率为88.75%，灰分高于产品需求。

图2 分步释放试验浮选曲线

由图2分布释放浮选曲线可以看出，当浮精灰分为实测浮选精煤灰分10.73%时，浮选精煤产率为81.00%；又由于计算入料灰分为22.50%，计算得浮选精煤可燃体回收率为93.30%。通过表4可以看出：浮选精煤数量指数普遍偏低，不到60%，实际可燃体回收率远远达不到前面提到的93.3%，另外实际浮选完善指标在约18%～22%，较为偏低。以上分析均说明泉店选煤厂浮选系统总体效果极差，分选精度低。

2 浮选机单机检查

对各浮选机与浮选系统工艺指标进行如下试验分析[9-12]。

(1)浮选精煤可燃体回收率；

式中：rc为浮选精煤产率，%；Ad，c为浮选精煤干基灰分，%；Ad，f为浮选入料干基灰分，%。

(2)浮选完善指标(ηwf，%)：

式中：Ay为计算入料灰分，%；Aj为浮选精煤灰分，%。

(3)浮选精煤数量指数(ηif，%)：

表6 各浮选机及浮选系统指标数据

3 结果分析

根据《MT/T 259—1991 煤炭可浮性评定方法》，判定浮选入料可浮性为极易浮；浮选机单机逐室检查效果较差，主要原因是入料中主导密度级为1.30～1.50 kg/L，占52.47%，浮选精煤灰分高于精煤总体灰分11.41%的部分占到约11%，同时浮选尾煤中低于尾煤总体灰分56.31%的部分占到60%左右，说明浮选入料中的高灰细泥成分严重污染精煤产品。

4 针对性措施

通过对泉店选煤厂进行浮选机单机逐室检查，根据目前的浮选工艺，虽然浮选的各产品都能达到市场要求，但仍然具有提升空间。建议如下：

(1)进一步提高浮选工的操作技能水平；

(2)保证煤质稳定，避免浮选药剂的变化；

(3)在直接浮选流程中，浮选前后工艺环节的变化要保持相对稳定，过滤系统要及时处理浮选泡沫和精煤等产品；

(4)将浮选入料浓度降低到合适水平，从而降低洗选系统的煤泥量；可将脱泥筛筛缝由0.75 mm更换为1.0 mm，既可提高脱泥效率，又可降低浮选系统的细泥循环量。