选煤行业新业态建设纪实（3）
听说关注了我们，工作就像开了挂……
传统观念中的洗煤：傻、大、黑、粗，煤泥水横流，这根深蒂固的印象总是很难从人们的脑海中彻底删除。
但是，面对我国供给侧变革，随着环保形势不断深入与发展，终将波及全行业，邯郸洗选厂地处京津冀、2+26地区，生存地位岌岌可危。怎么办？
我的回答是：建立洗煤行业新业态！
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第五篇
瞄准前沿跟进时代
洗煤技术提档升级
面对生产经营的三大问题：
一是洗煤工艺对多矿别极难选原煤适应性差，一般情况下，数量效率低5%，每年减利4000-6000万元；
二是生产环节复杂、设备陈旧、机电事故率高，电耗高2-3kw.h/t原煤，年多用电800万kw.h-1200万kw.h；
三是产品质量稳定性差，造成大量产品质量赔款。简单复制或局部改造与企业今后发展势头不相适应。
一
脱泥无压三产品全重介工艺技改
1
改造必要性
邯郸洗选厂原生产中三大系统亟待更新：
一跳汰机。跳汰机为“六五”期间的科技成果，至今使用25年以上，机体磨损严重，特别是关键部件导流板、空气室等破损严重；
二低压配电系统。低压配电系统50%为建厂时建设，几十年来为了维持生产相当一部分不敢轻易修整，潜伏着巨大安全隐患；
三生产集控系统。仍为86年施工的继电器模拟盘控制，远远落后于时代的发展。
三大系统的改造不因其他因素变化而停止，但是简单复制已经落后的技术不可取。
2
工艺选择
通过耐磨材料的发展，选煤工艺发生了根本性的变化，实现了重介选煤；煤泥重介旋流器技术的发展，实现了不脱泥无压三产品重介工艺的应用；近年来TBS技术的发展，实现了脱泥无压三产品重介工艺的应用。
通过对邢台洗煤厂预先脱泥全重介和不脱泥全重介两种工艺的考察及对相关技术指标的对比分析，确定了脱泥无压三产品重介工艺的优势：一是分选精度高。同等条件下数量效率提高3%；二是介耗降低明显。介耗降低25%；三是粗煤泥、浮选分选效果好。粗煤泥经CSS分选后完全可以达到产品质量要求，并且从根本上解决了煤泥重介的脱介效果差的问题；四是增加了三产品重介旋流器处理量。处理能力提高35%左右。五是对煤质波动适应性更强。
因此，我厂选择了目前技术水平处于国内前沿的脱泥无压三产品重介工艺。
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脱泥无压全重介技改项目
（1）洗煤工艺改造；
（2）低压配电改造；
（3）生产集中控制改造；
（4）工业监控系统；
（5）生产调度通信系统。
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关键技术研究
（1）不同分选工艺最佳粒度范围控制方法。
主要方法：分级旋流器选择，弧形筛筛孔选择。
（2）脱介筛入料速度控制方式。
采用跌落箱的原理设计脱介筛入料箱，实现零速入料。
（3）重介旋流器入料润湿方式。
（4）洗煤生产数字化平台。
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投资情况
工程总投资8509.34万元，其中：土建887.04万元，设备购置3752.16万元，安装3524.14万元，其他346万元。
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全重介技改主要成效
改造实施后，数量效率提高5%以上，精煤产率提高2.5%，年增加经济效益12733.54万元。实现简化生产环节，降低运行事故，提升精煤生产保障能力。达到调整生产组织机构，实行巡检制，达到减人提效的目的。
二
分级浮选工艺技改
1
提出背景
煤泥一次浮选流程以其工艺简单、高效、易于管理的优势，在世界范围内得到广泛应用。但是随着原煤质量逐渐变差，细粒和超细粒煤泥所占比例增加及市场对精煤质量日益苛求，一次浮选凸现出致命的弱点：混合浮选煤泥分选粒度范围过宽；粗、细煤泥可浮性差别大；高灰细泥夹带污染精煤，导致浮选精煤灰分高、尾煤灰分低，精煤回收率低；综合精煤质量波动大，超灰现象严重，影响了精煤产品质量和企业的经济效益。尤其无法满足产品质量跨越式的提高，邯郸洗选厂曾经为了提供用户满意的精煤产品，为保精煤质量，尾煤灰分由55%下降到26%左右，浮选精煤产率由85%锐减到55%，企业经济效益严重下滑。
2
研究内容和采取方法
采用实验室正交实验、小筛分实验、分步释放浮选实验和数据统计的方法，对影响浮选效果的因素进行深入的探讨，并逐一排查，确立了入浮粒度在浮选行为中的主导作用，以如何缩小入浮粒度范围为主线，同时兼顾煤泥处理方法的开路，杜绝细泥的循环。
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分级浮选参数研究分析
（1）实验室正交试验
在一次浮选中，宽粒级的浮选行为与窄粒级浮选明显不同，一次浮选必然产生气泡争斗现象，即可浮性好的煤粒抢先占据气泡，使得一些本来窄级别浮选时能快速浮起的煤粒由于缺少气泡而无法快速浮起，粗粒浮选速度减慢，细粒速度又增加，粒度居中的煤粒浮选速度最快，由于水流的夹带作用，使得﹤0.074mm的细粒加快，入浮粒度越宽，浮选效果越差。
要想从根本上改善浮选效果，有效的途径是缩小入浮粒度的范围。
（2）浮选产品小筛分实验
统计分析表明：低灰浮选带来了两种现象：精煤灰分高，被高灰细粒污染；尾煤灰分低，粗粒煤泥没有得到充分选择的机会。
造成这两种现象同为一种原因，就是浮选过宽的分选粒度范围，细粒的浮游性好、选择性差，粗粒的浮游性差，选择性好。
（3）分矿原生煤泥分步释放浮选实验
邯郸洗选厂入洗四座矿井原煤，当洗选精煤灰分在8.51%-9.00%时，新三矿煤泥可燃体回收率58.76%，属于难浮煤泥；羊渠河煤泥可燃体回收率73.45%，属于中等可浮；通二矿煤泥可燃体回收率65.93%，中等可浮；二矿煤泥可燃体回收率62.09%，中等可浮。显然一次浮选流程不能很好的适应煤泥可浮性的变化，仅靠浮选药剂用量、处理量、充气量的微量调整是无法满足低灰精煤质量的要求。所以生产低灰精煤必然出现了尾煤灰分大幅度下降、可燃体回收率明显降低的结果。
（4）加调整剂分步释放浮选
相对于其它矿物，煤炭的价格低廉，所以在浮选中只使用最基本的捕收剂和起泡剂，实际上，调整剂、抑制剂同样会对分选起到一定的作用。在浮选入料中加入调整剂石灰、水玻璃，石灰可以调整矿浆的PH值，水玻璃是一种泥质分散剂，试图寻找一种低廉的药剂，通过改变浮选的介质参数，起到改善浮选效果的作用。
实验结果表明：
①、石灰对于改善煤泥可浮性具有一定的积极意义，可燃体回收率提高了1.61%，每一步的试验灰分都有不同程度的降低，但日常生产中加入石灰量大，会对设备和管道产生腐蚀；
②、水玻璃对于泥质的分散作用不明显，但抑制了浮选的速度，尤其是1#产品产率大幅度下降。
（5）使用不同药剂分步释放浮选实验
选择不同的浮选药剂，直接影响着浮选结果，对辉县复合药剂、煤油两种捕收剂进行实验，使用辉县复合油比煤油可燃体回收率提高了3%，辉县复合药剂对于邯郸洗选厂的入浮煤泥具有更好的选择性。
（6）浮选机分室精矿灰分实验
浮选机无论是洗高灰精煤灰分，还是低灰精煤灰分，机械性能没有改变，分选精度相同，所不同的是浮选药剂用量，洗低灰时，浮选机五室的精煤灰分没有明显的差异，第一室与最后一室精煤灰分相差1%左右，而在洗高灰时截然不同，第一室与最后一室相差5%。实际上是洗高灰时的第一室的精矿在洗低灰时分别从五个室中刮出，并且由于粗粒部分大多数损失在尾煤中，造成过滤机形成的滤饼薄、水分大。
（7）分粒级分步释放浮选实验
为了研究细粒高灰煤泥对浮选入料可浮性的影响，分粒级进行了分步释放浮选实验，脱除细泥后的+120#粗粒煤泥可燃体回收率90.52%，与混合煤泥比提高了5%，可浮性得到了明显改善，在一定程度上，消除了高灰细泥对精煤的污染，精煤灰分更易于保证。但对于-120#高灰细粒煤泥可燃体回收率53.58%，下降了32.06%，属于难浮，只要采取合适的分选设备，强化精选作用，同样可以取得良好的效果。
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分级浮选工艺流程
分级浮选工艺流程划分为浓缩浮选、直接浮选、部分直接浮选，通过对三种浮选工艺流程优缺点的分析可见，邯选厂在浮选改造中应充分考虑下列因素：已经采用的浓缩浮选工艺流程；现有的设施和设备；尽量简化的工艺流程。
通过反复的比较：采用浓缩浮选底流大排放的方式，采取浓缩机低浓度排放底流，底流浓度和溢流浓度都保持在一个较低的稳定范围内，浓缩系数提高，对于邯郸洗选厂，充分利用已有的捞坑、浓缩机、浮选机、过滤机等设施，缩短煤泥在水中的停留时间，保持煤泥表面的相对新鲜，改善煤泥的可浮性，克服了其他浮选工艺流程的缺点：设备多、电耗高、油耗大。
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分级浮选流程结构
（1）一次浮选流程
常规浮选工艺，我国绝大多数洗煤厂采用，一次选出两种最终产品。
由于用一次浮选来分选粒度比很大的煤泥，造成分选效率低，使浮选药剂用量再大，也不能大量浮选出+0.25mm的煤泥，它的优点是操作管理简单，适用于灰分不高、可浮性好的煤泥，一旦煤质发生变化或是对产品质量的要求提高，产品质量得不到保证。
（2）脱泥后一次浮选流程
除去浮选物料中的超细颗粒后再进行单一浮选。
用分级旋流器在0.03mm左右处分级，作为高灰细泥的溢流废弃，低灰粗粒煤的底流送往浮选。这种方法能从较粗颗粒中把煤回收出来，但如在浮选物料中的超细部分含有数量可观的煤时，精煤可燃体回收率就会受到影响。如果采用该流程，邯郸洗选厂近20%左右的煤泥被废弃，显然不符合“精煤产率最大化，经济效益最大化”的原则。
（3）分级浮选流程
除去浮选物料中的超细颗粒后再进行单一浮选。
用分级旋流器在0.03mm左右处分级，作为高灰细泥的溢流废弃，低灰粗粒煤的底流送往浮选。这种方法能从较粗颗粒中把煤回收出来，但如在浮选物料中的超细部分含有数量可观的煤时，精煤可燃体回收率就会受到影响。如果采用该流程，邯郸洗选厂近20%左右的煤泥被废弃，显然不符合“精煤产率最大化，经济效益最大化”的原则。
（4）一次精选浮选流程
精选流程又可分为粗选精煤全部精选流程和部分精煤精选流程。精选流程结构复杂，浮选机处理能力低，存在着粗选精煤的消泡问题。
对于已经定型的老厂来讲，精矿泡沫需借助于动力才能返回精选用的浮选机，由于浮选精矿泡沫粘度大、流动性不好，用泵打容易产生气蚀现象和不上料，浮选成本进一步提高，并且处理相同的煤泥量就必须增加近一倍的浮选机台数，投资大，布置困难，管理繁琐，运行成本高。
（5）三产品浮选流程
把浮选机后几室灰分较高的泡沫产品作为最终中煤。
该流程可得到较低的精煤灰分和可废弃的高灰尾煤，而精煤产率有所降低，由于需要一套中煤脱水回收和相应输送系统，使全厂的生产系统复杂化。
（6）中煤再选流程
把浮选机后几室灰分较高的泡沫返回第二室或第三室，返回室数主要取决于中煤和返回室的入料灰分，两者相近才是合理的，目的是提高精煤产率。
缺点是循环煤泥的存在使操作复杂和困难，不仅影响操作的稳定性，而且明显降低浮选机的生产能力，吨煤成本大幅度增高。
（7）分支浮选流程
分支浮选流程是将一次选后，以30％－50％的精煤量，用泵返回第二台浮选机的矿浆准备设备中，与新鲜的浮选入料混合进入浮选机。
其核心是“碰撞－粘附”理论，它能提高矿粒群与气泡的碰撞率，在相同的入料灰分，精煤灰分可降低0.6%-1%，精煤可燃体回收率可提高2%。对于老厂改造，仍面临着精矿泡沫的输送问题。
（8）粗选尾煤分级再选流程
第一段浮选尾煤需在第二次浮选前脱泥。该流程可大大提高粗颗粒的回收，而且产品灰分也低。但需要在第二浮选前补充大量的水，所有第一段的尾矿收集到一起，用泵给入旋流器进行脱泥，设备布置要求有足够的空间。
通过对八种浮选流程结构分析，选择分级浮选工艺，不仅分选精度高、成本降低，而且可以充分利用现有的浮选设备，并使其效果得到明显改善。
邯郸洗选厂入浮煤泥从中等可浮到难浮，按照粒度分布情况，粗、细两部分各占60%、40%，分级粒度为0.125mm，粗细煤泥分别进入不同的浮选系统。
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分级浮选工艺
（1）工艺流程
浓缩机底流给入水力分级旋流器，溢流进入浮选柱-压滤机新系统，底流进入浮选机-过滤机老系统，进入分级旋流器的浓缩机底流浓度不宜太高，超过200g/L分级效果明显变差，一般流量在500-600m³/h，浓度在150g/L左右，并保持相对的平衡状态。
经过浮选处理的煤泥水接近总量的50%，循环水中补充一定量的澄清水，所以洗水浓度一般保持在50g/L以下。
（2）分级粒度
通过浮选参数实验确定分级粒度为0.125mm，在入浮煤泥中，>0.125mm含量为55%，<0.125mm含量为45％，实际运行中可能会有一定的差异。
（3）设备选择
旋流微泡浮选柱主要包括：浮选段、旋流段和气泡发生器三部分，由于特殊的结构组成，与普通浮选机相比，具有更多的分选性能。
浮选段的分选作用，旋流段的分选作用，气泡发生器段的分选作用，各类分选性能起到了降低精煤灰分、对微细粒物料的有效分选和强化回收作用。
浮选工艺流程划分为浓缩浮选、直接浮选、部分直接浮选，通过对三种浮选工艺流程优缺点的分析可见，邯郸洗选厂在浮选改造中应充分考虑下列因素：已经采用的浓缩浮选工艺流程；现有的设施和设备；尽量简化的工艺流程。
通过反复的比较：采用浓缩浮选底流大排放的方式。浓缩机低浓度排放底流，底流浓度和溢流浓度都保持在一个较低的稳定范围内，浓缩系数提高，对于邯郸洗选厂，充分利用已有的捞坑、浓缩机、浮选机、过滤机等设施，缩短煤泥在水中的停留时间，保持煤泥表面的相对新鲜，改善煤泥的可浮性，克服了其他浮选工艺流程“设备多、电耗高、油耗大”的缺点。