升级浮选 让洗煤“精”益求“精”
山西工人报首席记者陈秋莲
“看,池子里的尾煤泥颜色发红,代表煤泥比较干净,里面几乎没有精煤。这就是我们升级浮选两年来保持的效果。”8月19日,在山西焦煤山煤国际霍尔辛赫煤业有限责任公司选煤厂浮选车间,洗选运销部部长刘斌斌的一句话勾起了记者的好奇心。
原来是通过升级浮选装备、改进工艺,实现了“吃干榨尽”煤泥产品,使选煤厂精煤降灰率保持在70%以上,精煤产率提升了10%—12%,洗出了更多的 “真金白银”。刘斌斌算了一笔账:以400万吨原煤入选量计算,该厂每年可增加48万吨精煤,能多创造经济效益约6500万元。
什么样的设备、工艺能让洗煤“精”益求 “精”?
据了解,从2014年建厂起,选煤厂一直使用浮选柱工艺。但随着井下地质条件的变化,这一工艺对煤质越来越不适应。煤质稳定时,浮选尾矿灰分可达60%左右;煤质稍有波动,灰分就会降至20%—30%,损失大量精煤。尾矿灰分是衡量煤泥浮选效果的主要指标。尾矿灰分越高意味着煤泥越干净,精煤回收率也就越高。
“优质资源容不得半点浪费。”公司副经理杨军介绍,“选煤厂的原料煤全部来自霍尔辛赫煤业,主要为3#贫瘦煤。这是一种特低硫、低灰分、低粘结性、用于冶金的优质配煤。”
好马配好鞍,优质的资源就得配套先进的工艺。2021年,选煤厂提质增效行动启动,目标是把浮选尾矿灰分即精煤降灰率稳定在70%以上,牵头人就是刘斌斌。为此,他率队到周边和内蒙古、陕西等多地调研,向中煤科工唐山院、天地科技等多方学习,认真研究洗选设计规范标准,寻求答案。
“在同等煤质条件下,各选煤厂的精煤降灰率只能达55%—65%左右。特别是我们厂原料煤含灰比例在15%—17%之间。如此低灰的品性,要实现浮选尾矿灰分达70%以上,业界认为几乎不可能。”刘斌斌说,这是因为浮选原料煤灰分越低,浮选尾矿提灰难度就越大。
当年,中煤科工唐山院一名研究员的话打开了刘斌斌的思路:只有掌握煤质属性,才能解锁精煤产率。刘斌斌告诉记者,霍尔辛赫煤业的煤种属于易浮煤,浮选速度慢,只要给予煤与浮选药剂充分的反应时间与空间,就可大幅提升精煤产率。为了验证这一想法,他与研究员展开研讨,从相关理论到全套实验,从设计规范到实践应用,从下午2时交流到凌晨。
掌握了降灰提效的 “密钥”,刘斌斌带领团队联系厂家、研究院,着手设计方案、制订实施路径。一切准备就绪后,2022年2月,选煤厂正式启动浮选技改工程,从上装备到升级系统、工艺,整个浮选车间里里外外来了一次 “腾笼换鸟”,将浮选柱更换为机械搅拌式浮选机,并选择更适合煤种的设备。
“这一装备可以使煤粒与气泡的碰撞由自然随机变为强制碰撞,更多地提高煤粒与气泡黏附几率。”刘斌斌说。他们还全面制订洗选工艺、药剂制度等一系列配套举措,确保尾矿灰分提取最大化。
4个月后,洗煤厂设备首次带煤试运行时,在浮选精煤质量合格的条件下,浮选尾矿灰分一举达到78%,且药剂消耗降到1.3公斤/吨以下,相比之前减少了一半以上,真正实现了提质降耗增效。
目前,洗煤厂将尾矿灰分控制在74%左右,浮选环节精煤产率达89.4%。“这样的指标是综合考虑效益、环保、成本等方面的最佳比,是洗出更多‘真金白银’的最佳工艺。”刘斌斌说。