论文导读：随着原煤煤质、经济形势和煤炭市场的变化，跳汰-浮选工艺存在着许多问题和不足，严重制约着洗煤厂的发展。于2003年至2006年进行重介工艺改造，生产工艺由原来[1]的跳汰-浮选工艺变为重介-浮选工艺，改造后设计能力达到3.0Mt/a。根据唐山矿洗煤厂存在的问题和无压给料三产品重介旋流器的优点，对本厂生产工艺进行改造。
关键词：三产品重介旋流器，工艺改造，洗煤厂
1 引言
开滦集团唐山矿业分公司选煤厂是一座矿井型炼焦煤选煤厂，始建于1959年，初始设计处理能力为1.8Mt/a。生产工艺为跳汰-浮选工艺。发表论文。随着原煤煤质、经济形势和煤炭市场的变化，跳汰-浮选工艺存在着许多问题和不足，严重制约着洗煤厂的发展。于2003年至2006年进行重介工艺改造，生产工艺由原来[1]的跳汰-浮选工艺变为重介-浮选工艺，改造后设计能力达到3.0 Mt/a。发表论文。现工艺采用不分级、不脱泥混合入洗， 80-0.5mm级原煤直接进入大直径三产品旋流器分选，一次分选出精煤、中煤和矸石。0.5～0.18㎜级原煤用煤泥重介质旋流器分选，＜0.18㎜级煤泥直接浮选。尾矿浓缩后用压滤机处理。
2 重介-浮选工艺特点
2.1 无压给料三产品重介旋流器的工作原理
重介质旋流器是目前利用重悬浮液作为介质，在外加压力产生的离心力场和密度场中把煤和矸石分离的一种特定结构的设备。介质以一定的压力由给介管切向给入一段旋流器，在入口压力作用下，在分选筒内产生离心力场，并形成向下的内螺旋流和向上的外螺旋流。此时，物料以中心给料方式由入料管直接给入一段旋流器中内旋流，在离心力作用下，颗粒按不同的密度沿旋流器中心到器壁迅速分层，小于分选密度的物料向中心聚集，并随内旋流进入溢流口；大于分选密度的物料穿过分选密度界面向器壁运动，随外旋流经一段底流口到二段旋流器。加重质颗粒在离心力及外旋流的推挤作用下，沿圆筒壁向给煤口方向移动，产生浓缩现象，并伴有分级作用，使进入二段旋流器的悬浮液密度升高，自然提高了二段分选密度，从而有效地对重产物进行再分选。二段旋流器的分选密度可由底流口和中心管插入深度控制，底流口减小或中心管插入深度增加都会使分选密度提高，后者还可在线调节，从而完成在单一低密度重悬浮液条件下，分选出精煤、中煤、矸石三种产品[1-4]。
2.2 重介-浮选工艺
根据唐山矿洗煤厂存在的问题和无压给料三产品重介旋流器的优点，对本厂生产工艺进行改造。改造后的工艺采用以“3GDMC1300/920A型无压给料三产品重介质旋流器”为主要分选设备的不脱泥、不分级重介质选煤工艺，经重介质分选后的粗选细煤泥再进入浮选作业，选出最终精煤泥。全厂分选粒级为80～0㎜，其中80～0.5㎜原煤三产品重介质旋流器分选，0.5～0.18㎜级原煤用煤泥重介质旋流器分选，＜0.18㎜级煤泥直接浮选。
入厂原煤经手选后，不脱泥、不分级直接给入三产品重介质旋流器，以单一低密度悬浮液系统进行分选，一次分选出精煤、中煤和矸石三种产品。精煤首先经弧形筛脱介，再经振动筛脱介脱水，并以13㎜分级，大于13㎜精煤手选捡出杂物后，成为最终产品；13～0.5㎜级末煤再经离心机二次脱水而成为最终产品。中煤经弧形筛脱介，再经振动筛脱介脱水，也以13㎜分级，13～0.5㎜末煤再经离心机二次脱水而成为最终产品。矸石经弧形筛脱介，再经振动筛脱介脱水成为最终产物，还可根据灰分情况，在矸石脱介筛上设置分级段，使细粒低灰矸石进入中煤。
脱介弧形筛筛下物做为合格悬浮液循环使用，必要时精煤脱介弧形筛筛下物分流一部分合格悬浮液进入煤泥重介质旋流器。煤泥重介质旋流器的溢流与精煤脱介振动筛筛下的稀介质一起进入精煤磁选机。煤泥重介质旋流器的底流和中煤振动筛筛下稀介质一起进入中煤磁选机，矸石振动筛筛下稀介质进入矸石磁选机，磁选机回收的磁铁矿循环使用，排出其中的煤泥和水。
精煤磁选机尾矿和精煤离心液经分级后，粗煤泥经煤泥离心机脱水而成为最终精煤，细煤泥去浮选。中煤磁选机尾矿和中煤离心液经分级后，粗煤泥也经煤泥离心机脱水成为最终中煤，细煤泥则根据其灰分情况，既可直接去尾煤浓缩机，也可去浮选系统。矸石磁选机尾矿经弧形筛和振动筛分级脱水后进入现有矸石贮运系统，筛下水进入尾煤浓缩压滤系统。
3 重介-浮选工艺的优缺点
3.1 重介-浮选工艺的主要优点
（1）选用具有国际先进水平的大型无压给料三产品重介质旋流器，其最主要的优点是采用一套悬浮液循环系统系统一次分选出精、中、矸三种产品，与传统的重介质选煤工艺相比，省略了一套高密度重介悬浮液的制备、循环与回收系统，简化了流程，降低了设备、管道的磨损和介质消耗；
（2）设备大型化。采用的“3GDMC1300/920A三产品重介质旋流器”是目前最大型的设备，处理量最高可达420t/h，彻底解决了我厂老设备生产能力严重不足造成影响矿井正常提升的问题；
（3）分选精度高。发表论文。入选粒度上限可达80mm，有效下限达到了0.3mm，适应能力强，简化了原煤准备系统，也实现了不分级不脱泥直接入选的先进分选工艺；
（4）全厂工艺流程简单，物料运输少，减少了次生煤泥的含量，同时主要分选设备构造简单，不消耗动力，排矸能力强，精煤损失少，彻底解决了跳汰工艺矸石带煤问题；
（5）煤泥重介质分选工艺的应用，使得进入浮选系统的煤泥含量大大减少，缓解了我厂煤泥水系统的压力；
（6）全厂采用自动化控制，尤其重介悬浮液密度、磁性物含量均采用自动检测和调控装置，可方便灵活地在线无级调节，使得产品结构灵活、质量稳定。
3.2 重介-浮选工艺的主要缺点
（1）入料的粒度上限不高。虽然随着设备的大型化，入料的粒度上限有了一定程度的提升，我厂入料粒度上限提高了20mm，但粒度上限受限于二段旋流器的底流口，而改变二段旋流器的底流口，会影响旋流器的分选效率以及分选密度；
（2）由于设备磨损高，又要保证系统的正常运转，对设备的检修维护至关重要。
4 改造后的效果
技术改造后，工作制度为每年300天，每天工作14小时，两班生产，一班检修。选煤厂入洗能力由240万吨/年提高到300万吨/年，小时处理能力将由现在的480吨/时提高到了714吨/时,日处理原煤可达10000吨，选煤效率提高了8.3%。由于实现以密度自动控制为核心的全厂自动化，工艺参数调节方便可靠，产品质量稳定，可以生产7-12级精煤产品。改造后每年销售收入增加1870万元，扣除增加的成本、增值税及附加费后平均每年增加利润总额为1137万元。所得税按利润总额的33%记取，每年可多上缴所得税375.2万元。税后利润平均每年可增加761.8万元。
5 结论
开滦集团唐山矿业分公司选煤厂通过重介工艺改造，有效地改善了原有工艺的不足，提高了原煤质量可选性变差的适应能力。实践证明，无压入料三产品重介旋流器重介分选工艺分选精度高，重介密度检测与自动控制系统操作简单工作性能可靠，介质回收系统简化高效，为选煤厂提高经济效益、提高煤炭有效利用率起到了积极的作用。
[1]李多艳，唐善华. 3GDMC1200 ／850A型无压给料三产品重介旋流器在新庄孜选煤厂的应用[J].煤质技术, 2009.3:55-57
[2]陈艳春.我国重介质旋流器选煤技术发展现状与今后研究的重点[J].选煤技术,2006.8:52-54
[3]许政.大型无压给料三产品重介质旋流器在选煤厂的应用[J].煤质技术,2008.9:67-68
[4]赵昕，綦伍声，邬士业,王亚. 无压给料三产品重介旋流器在新兴选煤厂的应用[J].山东煤炭科技，2008.5:93-94
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