选煤厂浮选系统现代化改造

【摘 要】以某选煤厂的改造为例，介绍了选煤厂浮选系统现代化改造的过程和效益等，对于选煤厂的改造具有一定的借鉴意义。

【关键词】选煤厂；浮选系统；现代化改造

1 浮选系统改造方案

该选煤厂煤泥水系统设有4台XJT-14型机械搅拌式浮选机，浮选精煤由8台PG-116型圆盘过滤机脱水，浮选尾矿由3台普通厢式压滤机和1台快开压滤机脱水。浮选系统设备老化，处理能力不足，经常需要延时生产，不能与主洗系统同步开、停机，并且存在浮选抽出率低、尾矿灰分低、产品水分高、能耗高等问题。针对煤泥水系统存在的问题，进行了分步改造，首先引进了2台波兰IF-57W型浮选机，并采用加压过滤机和快开式压滤机替代了老式的圆盘过滤机。浮选系统改造前工艺流程见图1。

2 IF-57W浮选机的应用

（1）IF-57W浮选机结构特点

IF-57W浮选机是圆柱型单槽浮选设备，主要由给料箱、浮选室、充气装置、搅拌机构、尾矿箱等部分组成。给料箱位于浮选室上部中央，通过6个给料嘴可将煤浆均匀分配到转子上部的浮选空间；浮选室（槽体）是平底的圆柱形槽体，槽体中安装有充气装置；在底部中央有尾矿室，尾矿室与尾矿箱之间由橡胶管连接；浮选槽体的侧面焊接有周边溢流槽，在槽内上部有6个与周边溢流槽相连的径向溢流槽，用来收集泡沫产品。浮选槽溢流堰上装有滑动环用来校平溢流堰，并可调节泡沫产品接收速度。

（2）工作原理

浮选入料由煤浆准备器进入给料箱，形成了垂直向下的煤浆液流，压缩空气从空心轴进入，从轴的端部排出。煤浆和压缩空气沿叶轮的叶片，通过定子导向抛射出去，煤浆和气体充分混合，并使大的气泡破碎成小气泡，然后逐渐稳定上升，在搅拌、抛射、上升的过程中对煤浆完成矿化作用。矿化气泡慢慢上升，液面形成细的泡沫层，泡沫溢流进入径向收集槽和周边溢流槽排出，浮选尾矿从尾矿室至尾矿箱排出。

（3）自动控制系统

IF系列浮选机控制系统由空气量自动控制系统和矿浆液位自动控制系统组成。空气量自动控制系统由流量计、压力表、带有反馈气动伺服驱动的减压阀组成；矿浆液位自动控制系统由测量矿浆液位的超声波模块和带有连接控制阀的反馈气动伺服系统的工作组件组成。在控制室内的远程控制盘上操作可改变每台浮选机控制系统的设定值（液位和空气量）。

（4）安装方案

2008年，该选煤厂安装了两台波兰产IF-57W型浮选机及其配套设备。安装时将新系统和原系统并联，在安装调试期间不影响原系统运行。改造完成后，新、旧系统既可以独立运行，也可以联合配套运行，工艺制度更灵活，更适应中央型选煤厂的配洗特点。

（5）应用情况

波兰IF-57W浮选机经过几年运行，根据生产实际情况，对该机的空气用风系统、给料系统、稀释水系统、加药系统等辅助系统进行了改造，并对IF-57W浮选机的技术参数、药剂制度进行了优化试验，使新浮选机工况良好，优势越来越明显。目前通过测试，精煤灰分在8%～11%，尾煤灰分可达60%以上，分选效率93%以上。IF-57W浮选机与XJT-14浮选机主要工艺指标对比见表1。

从表1可以看出，IF-57W浮选机的分选效果明显好于XJT-14浮选机。小筛分试验表明，IF-57W浮选机对小于0.125mm粒级的煤泥分选效果明显，在很大程度上提高了浮选精煤产率，使分选更彻底。

3 浮选配套系统的改造

IF-57W型浮选机的应用，使浮选系统处理能力增加了1倍，同时，选煤厂对浮选配套系统，即精矿和尾矿脱水系统也进行了改造和完善。从2003年开始，逐步拆除原有的8台旧圆盘过滤机，选用2台GPJ-120型加压过滤机和3台KX250/1500隔膜式快开压滤机作为浮选精煤脱水设备。并选用2台快开式压滤机作为尾矿脱水设备，同时对新浮选机和加压过滤机的供风系统进行了合理串联和改造。

圆盘式加压过滤机是将过滤动力由真空改为压缩空气进行过滤的一种固液分离设备。煤浆受压缩空气挤压在滤扇外表形成滤饼，滤扇转至脱水区脱水后，在卸料区利用反吹风包和仓内的压力差将其吹落，整个过滤过程实现了自动调节和自动控制。其处理能力大，脱水周期短，脱水效果好，产品水分比原来的过滤机脱水产物降低3%～5%，满足了选煤工艺要求。

快开式隔膜压滤机应用于该选煤厂浮选精煤和尾矿脱水工艺中，压滤机为厢式，相邻滤板之间构成滤室。矿浆以一定压力由入料孔给入，在所有滤室充满矿浆后，压滤过程开始，矿浆借助给料泵给入矿浆的压力进行固液分离。整个过程自动控制，在压滤过程中加上压榨和反吹两个环节，使脱水更彻底，产品水分比原来的过滤机脱水产品降低2%～3%。改造后浮选系统工艺流程见图2。

4 改造效果

IF-57W型浮选机处理量大，自动化程度高，易于操作，更重要的是其分选下限低，对于该选煤厂的入浮煤泥更为合适，分选更彻底，精煤产率提高。对整个浮选系统的改造，采用了高效、节能的洗选、脱水设备，不仅工艺效果好，而且在节电、节约材料配件和浮选药剂等方面也很突出。

浮选系统改造后，材料、配件费、设备维修费用等总计可节约50万元/a。浮选系统改造共计投资3266.2万元，累计可取得直接经济效益5661.6万元。

5 结束语

浮选系统的改造，采用了新型、高效、节能的先进设备和工艺，扩大了浮选系统生产能力，使其与主洗生产能力相匹配。生产工艺更灵活、完善，分选效果更好。不仅做到了节能降耗，同时创造了可观的经济效益，为该选煤厂实现跨跃式发展奠定了坚实的基础，此次改造在同行业中起到了很好的示范作用。

参考文献：

[1]赵尽忠.我国选煤机械装备应用现状与前景[J].煤质技术，2007（1）.

[2]蔡荣.浅谈选煤方法及选煤设备[J].矿业快报，2004（2）.

作者简介：

苏世雄，男，河北盂县人，2006年毕业于山西大同大学洁净煤技术专业，现任山西焦煤汾西矿业新阳选煤厂浮选队队长。