田庄选煤厂隶属于中国平煤神马集团, 是由我国自行设计、施工的第一座大型矿区型选煤厂, 采用块煤斜轮重介质分选机、末煤两产品重介质旋流器及煤泥浮选的洗选工艺, 于1970年投产, 实际生产能力已达600万吨/年。虽进行了几次技术改造, 但由于受技术条件的限制, 其基本的工艺流程未改变, 与近年来建设的现代化选煤厂相比, 技术水平相对落后, 分选效率低, 影响了选煤厂的经济效益。
大直径重介质旋流器的分选下限及浮选机的分选上限均为0.5 mm, 实际生产中证明, 大直径重介质旋流器对细粒级的分选效率低, 浮选机对粗粒级分选效率低。由于大直径重介质旋流器的有效分选下限及浮选机的入料粒度上限的限制, 导致介于大直径重介质旋流器的有效分选下限和浮选有效分选上限之间的这部分粗煤泥 (1.6~0.3 mm) 得不到有效分选, 且造成重介产品脱介效果差, 吨煤介耗高, 给生产管理造成困难。
(1) 田庄选煤厂入洗原煤中1~0.5 mm及0.5~0.25 mm粒级含量大, 这两部分原煤进入生产系统分选效果均不理想。
(2) 18~0.5 mm粒级采用Φ800 mm两产品重介质旋流器分选。实际生产中, 1~0.5 mm分选效率低, 影响精煤质量, 造成了一定的精煤损失, 且精煤、中煤产品脱介效果差, 带介量大, 吨煤介耗高。
(3) 煤泥浮选环节采用机械搅拌式浮选机及自主研发的微泡浮选机进行分选。微泡浮选机采用入料泵给料及压气方式进行矿化过程, 其对0.5~0.3 mm分选效果差, 致使精煤抽出率低, 尾煤灰分低。
针对选煤厂生产工艺存在的上述问题, 经过选煤厂和设计部门技术人员讨论及对新工艺新设备的调研, 提出采用国产TBS干扰床分选机。
TBS是利用上升水流在槽内产生的紊流进行分选的干扰沉降分选机。集中于槽体底部的重颗粒经塞阀排出;轻颗粒通过溢流堰随大量水流排到溢流槽;紊流起密度介质的作业, 沉降速度与上升水流速度相等的那些颗粒就会悬浮在槽体中, 形成干扰床层, 并在干扰床层内产生自生重介质, 进而发生“干扰沉降”的情况。干扰床分选机可把-5 mm的物料分为两个粒度级, 或利用物料密度的不同进行分选。按预定压力和流速由泵打出上升水流到压力箱, 通过紊流板均匀的分布到TBS底部。固体物料进入TBS后分层, 粗重物料集中于槽体底部, 细物料和全部轻物料则流向槽体上部, 随着新物料的流入, 细而轻的物料经溢流堰到溢流槽。粗重物料穿过由PID环形控制器控制的锥形阀门, 然后排出。运行时, 需要将传感器浸入到紊流中相应的高度, 才能对槽体内物质密度进行不间断跟踪监测。通过PID控制器控制排料阀, 使槽体内干扰床层内保持稳定的设定密度。
(1) 入料粒度0.25~2 mm范围内能达到很好的分选效果, 可取代螺旋分选机和煤泥重介质旋流器。
(2) 有效分选密度可在1.4~1.9 g/cm3之间任意调节, 可能偏差EP值为0.06~0.15, 不完善度I<0.12。
(3) 全自动控制, 不需人员操作, 除入料泵外, 没有动力消耗, 不需重介质和化学药剂, 生产成本低。
(4) 对入料煤质适应性强。
(5) 设计紧凑, 占用空间小, 不需复杂的入料分配系统。
T BS/3 00 0分选机的主要技术参数
近一年的生产表明, 干扰床分选机对粗粒级煤泥的分选效果较好, 在同等条件下其分选效果优于煤泥重介质旋流器和螺旋分选机, 重介质系统和浮选系统工作效果明显改善, 洗选效率、精煤产率明显提高, 精煤质量波动明显减小, 介质消耗大幅度降低。
(1) 生产技术检查结果 (表2) 表明, TBS/3000分选机适用于对粗煤泥的分选, 对0.25~2 mm粒级能进行有效分选, 可能偏差EP值0.075, 实际分选密度1.79 g/cm3。
(2) 改善了重介质旋流器和浮选机的分选效果, 洗选效率明显提高, 浮选机杜绝了跑粗现象, 总精煤产率较使用TBS前提高2%~3%。
(3) 提高了脱介设备的处理能力和脱介效果, 介质消耗由原来的3 kg/t原煤以上下降至1.5 kg/t原煤以下。
(4) 0.25~1 mm粗粒级煤泥采用TBS分选, 避免了大直径旋流器分选细粒煤效果差的弱点, 充分发挥了浮选机分选细煤泥的优势。
(5) 提高了整个生产系统的处理能力。
(1) 原煤入洗能力提高5%;精煤产率明显提高, 经济效益显著。原煤入洗能力提高30万吨/年, 年精煤产量提高15万吨;精煤产率提高2%~3%, 年精煤产量提高12万吨。增加销售收入:27万吨×1300元/吨=3.51亿元。
(2) 吨煤介耗降低1.5 kg, 每年可节约生产成本:1.5 kg×10-3×600万吨×1200元/吨1080万元。
采用TBS分选0.25~1 mm粒级的粗煤泥, 使选煤生产工艺得到了进一步优化, 选煤厂生产能力提高30万吨/年, 重介旋流器和浮选机的分选效果明显提高, 脱介设备的脱介效果明显改善, 精煤质量更加稳定, 吨煤成本进一步降低, 达到了节能减排的目的。
TBS干扰床分选机在分选粗煤泥方面优势明显, 经济效益和社会效益显著, 在炼焦煤选煤厂工艺设计中有较高的推广价值。
摘要：针对田庄选煤厂选煤工艺存在的问题, 提出采用新的洗选工艺, 通过对粗煤泥分选工艺的探索及TBS/3000干扰床分选机的应用, 优化了洗选工艺, 提高了精煤产率, 降低了介质消耗, 提高了经济效益。
关键词：洗选工艺,粗煤泥,干扰床分选机
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