煤泥浮選和脫水的現狀

我國是世界上最大的煤炭生產和消費國，現在我國每年生產的原煤中含有4.5億t以上的粉煤(細粒煤粉通常是指小于0.5mm細煤粒)，這部分煤的加工難度大，生產成本高，如何高效回收占原料近15%-25%的小于0.5mm的細煤泥，充分利用煤泥資源，對我國及徐礦集團煤炭的可持續發展和環境保護具有十分重要的戰略意義和現實意義。

隨著釆煤機械化程度的提高，開采深度的加深，原煤質量逐漸變差，細粒和超細粒煤泥在原煤中所占的比例逐年增加。市場對精煤產品質量苛求,要求精煤灰分和水分愈來愈低。

重選工藝模式改變，由原來的跳汰變成重介工藝，入浮煤泥由原來的5~0mm變成0.3(0.25)-0mm,入浮煤泥粒度組成變細，細煤泥浮選選擇性差，可浮性變差，原有的煤泥浮選設備已不再適用。精煤中夾帶髙灰細泥，導致浮選精煤灰分高、尾煤灰分低，致使重選背灰嚴重，造成精煤回收率低；浮選精煤粒度變細，脫水困難。綜合精煤質量波動大，超灰超水現象嚴重，影響了精煤產品的質量和企業的經濟效益。

2煤泥浮選改造方案的選擇

煤泥浮選主要分選設備為浮選柱和浮選機。在我國傳統的浮選設備為浮選機，該設備存在分選效率低、動力消耗大、葉輪磨損、維修量大、材料費高、精煤灰分調整困難等問題，難以適應市場不同用戶對精煤灰分的要求。目前在新建選煤廠和老選煤廠技術改造中逐漸被大型浮選柱替代。

2.1FCMC系列旋流微泡浮選柱的優勢

FCMC型旋流微泡浮選柱是一種新型高效的細粒礦物分選設備。該設備的特點主要為:分選效率高，效率可達到95%以上;精煤灰分調整幅度大，可適應生產不同質量精煤的要求;動力消耗小,僅為浮選機動力消耗的1/2；設備本身無運動部件，維修量小，成本低;操作簡單，調整容易。該技術處于國際同類設備的領先水平。旋流微泡浮選柱不僅提高了分選效率，而且分選粒度范圍進一步延伸到微米級，特別適用于超細粒物料的分選。旋流微泡浮選柱主要包括浮選段、旋流段和氣泡發生器3部分。

2.2浮選(粗選、精選)段的分選作用

一是粗選作用，氣泡向上升浮，礦粒向下運動，兩者逆向碰撞，氣泡被礦化，可浮性好的礦粒上升進入精選段，可浮性差的物料來不及被礦化，則隨礦漿進入旋流段。

二是精選作用，礦化氣泡在浮選段的升浮過程中精選。泡沫層厚，加強了浮選“二次富集”。噴洗水加入，減少細泥的混雜。

2.3旋流段的分選作用

浮選段未及分選的精煤顆粒進入旋流段后，在旋流力場作用下掃選，氣泡及礦化氣泡由于密度小，在浮力及礦漿旋流力場的作用下與礦粒及向下移動的礦漿分離，進入內錐匯集至旋流段的中上部進入浮選段。而密度大的礦粒向下沿外螺旋匯集至旋流段的下部排出成為尾礦。

2.4氣泡發生器段的分選作用(強制分選區)

該區指氣泡發生器喉管至旋流段入口處，在氣體被分割成氣泡的同時，具有較高能量的礦粒在任意方向不

斷與氣泡發生器碰撞，使氣泡得到礦化。這一階段的氣泡礦化具有如下特點：一是氣泡細小，二是高度紊流的礦漿環境，三是各個方向的碰撞運動，四是以難浮物料為主。

2.5旋流微泡浮選柱的優點

浮選原理與旋流力場原理相配合，在一個柱體內完成粗選、精選和掃選，所以精煤回收率高，同樣條件下，比常規浮選機提高回收率5%-10%；分選效率高，可達到95%以上。

精煤泡沫層厚，高灰細泥對精煤的污染小，精煤灰分低,在相同條件下，可比浮選機精煤灰分降低1%-1.5%；精煤灰分調整幅度大，可適應煤質和市場生產不同灰分的精煤。

設備無運動部件，磨損小，維護工作量小，維護費用低;操作簡單，調整容易，對工人素質不高的選煤廠更顯其優越性。動力消耗小，節能明顯，比相同處理能力的浮選機可節能1/3~1/2₀

3浮選精煤脫水改造方案的選擇

細粒浮選精煤的的脫水設備有圓盤真空過濾機、加壓過濾機、精煤快開隔膜壓濾機。目前選煤廠真空過濾機已逐步被精煤快開壓濾機和加壓過濾機所替代。

3.1傳統的真空過濾機脫水困難

真空過濾機指標存在脫水效率低、濾餅水分高、能耗大的問題。尤其是處理細而黏的物料時,過濾脫水更為困難。具體表現在：濾餅脫落困難，老在盤上打轉,不得不借助人工捅餅。真空過濾機濾液不能出清水，濾液濃度高，必須返回浮選，導致細煤泥在系統內循環，無疑增加了無用功的消耗，并惡化了浮選和過濾效果。真空泵動力消耗大。濾布更換麻煩，成本也較高。

3.2加壓過濾機的不足

加壓過濾機濾液不能出清水，濾液濃度高，必須返回浮選，導致細煤泥在系統內循環，無疑增加了無用功的消耗,并惡化了浮選和過濾效果。運行故障較多，電控系統較復雜;密封排料裝置用密封圈壽命短;維修費用高。

對入料濃度、粒度組成要求苛刻。入料粒度組成變化較大時,產品水分和過濾機處理量波動大。當粒度組成-200目的含量大于80%時，細粒煤泥通過濾布網孔進入濾液的量較大,濾餅薄，加壓過濾機壓力難以維持，造成水分偏高。

3.3精煤快開壓濾機的優勢

精煤快開壓濾機由于動力消耗少、濾餅水分低，且濾液為清水，可徑接循環水系統，運行費用低，目前在全國的選煤廠被廣泛應用。具體優點如下：

壓濾脫水工藝簡單可靠。

脫水工藝指標先進。濾餅水分可達20%~23%,與相同處理能力的圓盤真空過濾機相比，濾餅水分可降低3%~6%,濾餅脫落率提高30%~40%,節電可達60%~70%。

濾液出清水，可直接作循環水，減少了細泥在系統中的循環,有利于改善浮選和過濾效果。具有顯著的經濟效益和社會效益。

4結論

大型旋流微泡浮選柱對煤炭降灰效率高，

分選粒度范圍進一步延伸到微米級，特別適用于重介分選后入浮煤泥粒度細、選擇性差的煤泥分選。在相同的入料條件下，浮選柱的精煤灰分可比浮選機降低1%-1.5%,浮選柱比相同處理能力的浮選機可節能1/2~1/3。 ~

精煤快開壓濾機對細粒精煤脫水效率高。在相同的入料條件下，精煤壓濾濾餅水分比真空過濾機下降3%-6%,比相同處理能力的真空過濾機可節能60%~70%。且濾液出清水，可直接作循環水，減少了細泥在系統中循環，有利于改善浮選和過濾效果。

大型旋流微泡浮選柱分選與精煤快開壓濾機脫水聯合工藝指標先進，且動力消耗小，節能明顯，維修量小，運行穩定可靠，因而是徐礦集團細粒煤浮選降灰脫水的首選工藝設備，對徐礦集團煤泥浮選及浮選精煤脫水技術改造具有重要的推廣應用價值。