1 概况

官地选煤厂是一座处理能力为3.00Mt/a的矿井型选煤厂。随着原煤中末煤含量增多，且矸石易泥化，系统中煤泥含量越来越多，造成TBS分选机和浮选机的处理能力严重不足。为保证生产正常，必须降低原煤小时入洗量，极大地降低了选煤厂的处理能力，目前入洗能力仅1.97Mt/a。通过对现有系统的分析，找出工艺中存在的问题，进行工艺优化改造，减少进入TBS分选机和浮选机的入料量，提升分选精度，提高原煤入洗能力和精煤产率，提高经济效益。

2 存在的问题及原因分析

官地选煤厂原工艺流程如图1所示。

图1  原有工艺流程

分析发现，系统中主要存在以下几个问题：

(1) 精煤、中煤、矸石脱介筛下的稀介质全部进412稀介质桶，经磁选机分选后磁选尾矿作为脱泥筛的冲水，脱泥筛筛下水全部进入煤泥水系统。造成矸石稀介质中大量的高灰煤泥重复进入主洗系统，最后进入TBS分选机和浮选机，增加了TBS分选机和浮选机的处理压力，影响了精煤产率。

(2) 重介中煤经脱介脱水后掺入精煤，重介中煤产量较低，中煤脱介筛实际处理量较小，设备富余能力较大，而精煤脱介系统的处理能力也有部分富余，造成设备能力浪费。

(3) TBS分选系统为2组运行。受密度监测机构瞬时开启影响，628/629高频筛经常出现跑水，溢流、底流灰分不易控制，分选精度低，尾煤灰分较低。此外，2组TBS同时运行，循环水用量较大，加重了浮选系统的处理压力。

(4) 浮选工艺为2组两段分选。浮选入料量大、流速快，药剂与煤泥接触时间短，药剂未能充分发挥作用，因此药剂用量大，浮选精煤回收率低，尾矿灰分低。同时，浮选尾矿浓度高，增加了压滤机的处理压力，造成浓缩机溢流水黑，絮凝剂用量大。

为解决以上问题，改善生产现状，提高经济效益，选煤厂决定对现有生产工艺系统进行改造。

3 改造及优化方案

改造后的选煤厂工艺流程如图2所示。

图2  改造后工艺流程

生产系统工艺优化改造主要体现在以下几个方面：

(1) 洗选电精煤时，由于精煤和中煤产品最终掺在一起，为减少设备运行，增设中煤稳料箱，重介中煤经中煤稳料箱流入精煤稳料箱，使用精煤脱介系统同时处理精煤和中煤，停用中煤脱介系统，334中煤脱介筛、335中煤离心机和531中煤带式输送机停止运行。

(2) 矸石脱介筛下稀介质单独进入矸石稀介质池，由321A泵打入313B磁选机，矸石磁选尾矿单独进入小尾矿池，由323A泵打入627分级旋流器，底流经628高频筛脱水后上矸石带式输送机；627溢流和628筛下水直接回浓缩机，避免了高灰细粒级重复进入系统，同时可降低TBS分选机和浮选入料量，提高了煤泥水系统的处理能力。

(3) TBS分选系统由2组同时运行改为单组运行，实现系统开一备一。对分选密度的控制更加稳定，提高了TBS的分选精度，溢流灰分稳定在15%左右，底流灰分大于47%，同时减少了循环水用量，降低了629尾煤高频筛的入料量。

(4) 浮选入料量减少后，只开1组浮选机就可以处理完需要浮选的煤泥水。为了进一步提高浮选精煤回收率，加入空余的1台浮选机，达到3段回收。入浮煤泥浮选药剂消耗量降低0.09kg/t，尾矿灰分提高了4个百分点，浓缩机絮凝剂消耗量降低6g/t原煤。

改造后，停止运行334中煤筛、335中煤离心机和531中煤带式输送机；321和322稀介质泵、323和324尾矿泵实现开一备一；313A磁选机、3112循环水泵、406入料泵停止运行；321A矸石稀介质泵、323A矸石磁选尾矿泵、628高频筛加入运行。

4 应用效果

选煤厂通过对原有工艺系统进行优化改造后，使低灰的精煤、中煤磁选尾矿返回煤泥水系统进入后续TBS分选和浮选，高灰的矸石磁选尾矿经处理后直接排至煤泥水浓缩系统，从而减轻了TBS分选和浮选的压力，提高了煤泥水系统的处理能力，进而提高了选煤厂的入洗能力。

改造后的应用效果：

(1) 减少了7台设备的运转，大幅降低了生产运行成本。停用的设备作为备用，大大降低了电力和材料配件消耗，减少了维护人力的投入，同时在设备出现问题时，备用设备可立即投入使用，缩短了因设备故障造成的生产停时。

(2) 降低了TBS分选机入料量，提高了TBS分选精度和尾煤灰分，减少了循环水用量。

(3) 降低了浮选入料量，空余出的浮选机对浮选尾矿再次分选，增加了浮选药剂与煤的接触时间，降低了浮选药剂的消耗，提高了浮选精煤产率。

(4) 综合精煤产率提高了1个百分点，极大地提高了选煤厂的经济效益。

(5) 减少了岗位司机维护的劳动强度，间接降低了岗位的安全隐患。

5 效益分析

按目前选煤厂年入洗量1.97Mt/a计算：

(1) 综合精煤产率提高了1.0%，精煤价格按650元//t计，预计创造经济效益：

197万t/a×1.0%×650元/t=1280.5万元/a

(2) 浮选药剂消耗降低了0.09kg/t，入浮煤泥产率按15%计，药剂价格按6750元/t计，预计节约生产成本：

197万t/a×15%×0.09kg/t×6750元/t=17.95万元/a

(3) 吨原煤絮凝剂消耗量降低6g，絮凝剂价格按12250元/t计，预计节约生产成本：

197万t/a×6g/t×12250元/t=14.48万元/a

(4) 改造后，开机功率共减少370kW，原煤入洗量按550t/h计，用电价格按0.5元/(kW·h)计，预计节约电费：

370kW×197万t/a÷550t/h×0.5元/(kW·h)=66.26万元/a

(5) 改造后，减少了7台设备的运转，每年减少泵、离心机、筛子、浮选机维护费用约51.23万元。

综上，此次改造共创造经济效益1430.42万元/a，效益显著。

6 结语

本次改造的中心思想在于提高生产效率，减少高灰细粒级物料重复进入系统，降低浮选和TBS分选机的入料量，提高精煤产率。在不投入大型设备和大型基建的情况下，对原有生产工艺进行了系统优化，完善了选煤工艺，实现了节支降耗，并提高了企业的经济效益。

◎作者简介：周道宇(1988—)，男，山西太原人，2018年毕业于太原理工大学矿物加工专业，工学硕士，西山煤电(集团)有限责任公司官地选煤厂工程师。

◎引用格式：周道宇．官地选煤厂优化生产工艺实现节支降耗［J］．煤炭加工与综合利用，2020(4)：9－10，15．