屯兰选煤厂是一座年处理能力4.00Mt的大型矿井型炼焦煤选煤厂，于1997年10月投入生产。目前选煤工艺为：大于300mm粒级原煤经准备车间分级、破碎，50～300mm粒级原煤采用重介质浅槽分选机预排矸，小于50mm粒级原煤预先脱泥后，采用无压三产品重介质旋流器+粗煤泥TCS分选机+浮选联合工艺。长期以来，由于浮选尾矿灰分较低，且经常跑粗，导致下游煤泥灰分较低、发热量较高，煤泥量较大，煤泥水处理困难，一定程度上影响到企业的经济效益。为此，由选煤厂生产技术科牵头，组织煤质车间、选煤车间和煤泥水车间的相关人员对煤泥上游环节进行全面检查。通过检查和试验，找出了影响尾煤泥灰分长期偏低、发热量偏高的原因，同时对部分工艺进行优化改造，并加强管理考核，杜绝了各项“跑粗”，提高了浮选尾矿灰分，降低了煤泥的发热量，增加了企业的经济效益。

1 选煤厂工艺流程

井下毛煤经主斜井棒条筛和准备车间分级筛分级后，大于300mm块煤破碎后与筛下物一并转运至原煤仓存储。原煤经仓下胶带机转运至浅槽车间，再经25mm分级筛分级，筛上大于25mm粒级块煤进入重介质浅槽分选，选后块矸石废弃，选后块煤破碎至50mm以下，与25mm分级筛筛下物料合并，先经过筛缝为1.5mm的脱泥筛脱泥，脱泥后筛下煤泥水进入分级旋流器，其中溢流作为浮选入料，底流进入粗煤泥TCS分选机分选出精煤和尾煤，尾煤脱水后作为中煤；脱泥筛筛上50～1.5mm物料进入无压三产品重介质旋流器分选，选出的精煤、中煤和矸石分别进入脱介筛，精煤、中煤经过离心机脱水后分别转至精煤、中煤胶带机。选煤厂有3套末煤重介系统，每个系统分别配置1台无压三产品重介质旋流器、2台精煤脱介筛、1台中矸脱介筛、1台精煤磁选机、1台中矸磁选机、2台精煤离心机、1台中煤离心机。

煤泥水处理采用二段浓缩。一段浓缩有2个浓缩池(602、607)，602浓缩池入料主要为浮选尾矿、高频筛筛下水；607浓缩池入料主要为中矸磁选尾矿、准备车间扫地水、主厂房扫地水和循环水。一段浓缩底流经高频筛脱水回收后作为中煤送往电厂，一段浓缩池溢流去二段浓缩，二段浓缩池溢流作为循环水，底流经压滤脱水后作为煤泥。

2 改造前煤泥水系统情况

前期对煤泥灰分进行统计，基本在42%～46%，整体灰分偏低。针对长期煤泥灰分偏低的情况，对煤泥水系统进行了采样、化验和工艺环节检查。煤泥小筛分试验结果如表1。

表1表明，煤泥水系统上游有跑粗现象；煤泥中灰分偏低的粒级分布主要集中在1～0.125mm，产率占到56.11%，严重影响煤泥整体灰分。

3 技术检查和试验分析

3.1 技术检查

从选煤厂现有煤泥水系统工艺流程(图1)可以看到，煤泥水系统一段浓缩入料主要有浮选尾矿、高频筛筛下水、中矸磁选尾矿和集中水池扫地水，而二段浓缩入料是一段浓缩溢流。这样不难发现，一段浓缩的入料灰分高低直接影响到下游煤泥灰分。

图1  改造前煤泥水系统工艺流程示意

3.2 技术试验检查分析

对上述一段浓缩机入料分别进行采样、化验，得出试验结果，分别见表2至表6。

表2  一段浓缩池入料浓度及灰分试验结果

从表2可以看出，一段浓缩机入料中浮选尾矿、中矸磁选尾矿和集中水池扫地水灰分偏低，尤其是扫地水灰分接近精煤灰分，直接影响到下游煤泥灰分。

表3  浮选尾矿小筛分试验结果

通过表3可以看出，浮选入料中存在跑粗现象，虽然产率较低，但直接影响整体浮选效果和尾矿灰分，同时在0.5～0.125mm粒级区间灰分低，浮选机浮选效果差，需进一步提升浮选效果。

表4  A、C系统中矸磁选尾矿小筛分试验结果

通过对A、C系统的中矸磁选尾矿进行小筛分试验，可以看出，在粒级分布中磁选尾矿灰分表现出“两头低中间高”，灰分低于40%的产率占到50%左右，直接影响到下游的煤泥灰分，需要对磁选机工况性能进一步检查和调试。

表5  高频筛筛下水筛分试验结果

通过表5看出，高频筛筛下水整体灰分较高，不会对一段浓缩和煤泥灰分造成影响。

表6  集中水池扫地水小筛分试验结果

通过表6看出，集中水池入料灰分整体普遍较低，进入一段浓缩后，将直接对下游二段浓缩煤泥灰分造成很大影响，需对各环节扫地水进行优化设计。

4 技改措施

(1) 加强洗选工艺环节控制和管理，严格考核，杜绝“跑粗”。一是针对浮选入料中存在粗颗粒情况，对上游分级旋流器溢流进行检查，优化分级旋流器工艺参数，杜绝溢流“跑粗”；二是对中矸磁选机进行调试优化，提高磁选效率，减少损失；三是定期检查筛篮筛板状况，并开展“跑粗”检查，减少因筛板筛篮损坏造成的“跑粗”，影响下游浮选和尾煤泥灰分。

(2) 开展技术改造，优化工艺环节。针对集中水池扫地水灰分低的情况，通过对集中水池扫地水来源进行摸排检查，发现集中水池扫地水主要来自主厂房扫地水、原煤准备车间打扫卫生用水、厂区雨水。同时通过进一步对水源的采样、化验发现，原煤系统卫生清扫用水灰分基本在40%左右，且流量较小，对集中水池整体灰分影响较小；而主厂房扫地水主要来自末精煤回收区域，胶带抛撒、离心机离心液都会被冲洗水冲入集中水池，对集中水池灰分造成严重影响。为此，选煤厂主要实施三方面措施进行优化：一是将原离心液直接排放改为进入浮选入料池，减少低灰精煤损失；二是对低灰精煤胶带机进行保护优化，减少抛撒现象；三是对主厂房扫地水管路进行优化，将原来通往集中水池改为进入浮选入料池，进行浮选回收，减少精煤损失。改造后的煤泥水系统工艺流程如图2所示。

图2  改造后煤泥水系统流程示意

5 改造效果

通过一系列技改和管理措施，煤泥水系统一段浓缩入料由原来的浮选尾矿、高频筛筛下水、中矸磁选尾矿、集中水池(主厂房洗选扫地水、准备原煤系统扫地水、厂区雨水)，更改为浮选尾矿、高频筛筛下水、中矸磁选尾矿、集中水池(准备原煤系统扫地水、厂区雨水)，去除了主厂房洗选扫地水。同时对浮选系统和中矸磁选尾矿进行设备优化，对上游环节加强监控监测，加强过程管理和考核，减少了煤泥水系统的低灰物料来源，提高了一段浓缩池入料灰分。技改后煤泥采样化验结果如表7。

表7  技改后煤泥小筛分试验结果

通过表7可以看出，技改后的煤泥灰分56.4%，较技改前45.00%左右提高了11.4个百分点。通过对一段浓缩机入料进行技改前后对比发现，技改后的浮选尾矿灰分基本在62%～68%，较技改前的42%～47%提高了约20个百分点。同时经过技术改造和现场管理等措施后，尾煤泥量减少、灰分提高，浮选精煤回收效率大大提高，精煤损失减少，精煤产率增加近0.5%，实现了精煤产率增加和企业经济效益最大化。

◎作者简介：郭荣(1988—)，男，山西朔州人，2017年毕业于太原理工大学矿物加工工程专业，工程硕士，西山煤电屯兰选煤厂选煤工程师。

◎引用格式：郭荣．屯兰选煤厂提高尾煤泥灰分和精煤回收率的改造实践［J］．煤炭加工与综合利用，2020(4)：28－31．