试论选煤煤泥干燥喷淋水对重介选煤介耗影响怎样

论文导读：块煤系统为0.2～0.3kg，末煤系统为0.5～1.0kg。事实上，我厂极少有能达到上述指标的。目前，因系统设备老化，吨原煤介质损耗较先进的指标在3kg左右，一般在3.5kg，高的在5～6kg，特别是在2012年3月份下旬干燥车间投入使用后表现得较为突出。因此，对我厂影响介质损耗因素进行系统分析十分必要。选煤厂介质损耗高时，一方面可能是因
摘要：结合火铺矿选煤厂生产工艺，从煤泥干燥喷淋水方面分析了影响介耗的主要原因。首先，由于煤泥干燥系统中的喷淋水进入重介选煤系统，并与系统中的介质粉发生氧化还原反应，使磁铁矿（介质粉）氧化程度增加，磁性减弱，比磁化率显著减小，故磁选机无法很好的回收，导致介耗偏高；其次，干燥系统喷淋水固体物含量高，沉淀效果差，在进入重介系统后影响脱介（介质粉回收）效果，故介耗高。针对以上影响因素提出了有效的措施和解决办法。
关键词：火铺矿；煤泥干燥；喷淋水；介耗；影响因素；方法与措施
1选煤厂概况及介质损耗现状
火铺矿选煤厂始建于1968年，1972年8月正式投产，设计能力0.9Mt/a,其间曾于1985年和2001年对主洗工艺进行过两次规模较大的扩能改造，原煤处理能力达2.40Mt/a，主要工艺为大直径三产品无压给料重介质旋流器分选和煤泥水直接浮选尾煤压滤联合工艺，以及与之配套的煤泥干燥车间。
在重介选煤过程中，重介悬浮液加重质(磁铁矿分)的损耗是避免不了的。而介质损耗一直是重介选煤厂一项重要的技术评价指标。通常分选块煤的介耗要比分选末煤时低，用低密度悬浮液时比用高密度悬浮液时低，按选煤厂设计规范规定，吨原煤介质损耗指标是：块煤系统为0.2～0.3kg，末煤系统为0.5～1.0 kg。事实上，我厂极少有能达到上述指标的。目前，因系统设备老化，吨原煤介质损耗较先进的指标在3kg左右，一般在3.5kg，高的在5～6 kg，特别是在2012年3月份下旬干燥车间投入使用后表现得较为突出。因此，对我厂影响介质损耗因素进行系统分析十分必要。
选煤厂介质损耗高时，一方面可能是因煤质变化较大而使原设计的系统不匹配或设计存在缺陷；另一方面可能是生产管理问题，这就需要在生产中进行有效管理，减少管理损失，控制技术损失。
2影响介质损耗（简称：介耗）原因分析
介质消耗是选煤厂主要大的材料消耗之一，进入2012年3月下旬，在干燥系统调试运行阶段，洗煤生产系统介质消耗忽然升高，居高不下。进入4月份，尤为严重，是系统不正常的体现。鉴于此，通过现场试验、分析，排除磁铁矿粉质量，重介悬浮液的粘度和固体相体积的浓度，合格悬浮液的循环量，弧形筛、脱介筛的脱介效果，进入磁选机的分流量，磁选机的分选效率，磁铁矿粉的添加方式等常规影响介耗的因素，最终判断干燥系统调试运行期间，因干燥回水（喷淋水）固体物含量及化学成分变化导致系统不正常，导致介耗高，尤其精煤磁选尾矿带介高得较为突出。

2.1煤泥干燥系统喷淋水固体物含量的影响

煤泥干燥喷系统淋水的作用，一是为降低干燥尾气的温度，二是为降低干燥尾气中的粉尘，以使排到大气中的尾气达到环保要求，故干燥系统喷淋水固体物含量高、粒度细，沉淀效果差，在进入重介系统后，导致洗水固体物含量超标、浓度高，影响脱介（介质粉回收）效果，故介耗高。

2.2干燥系统喷淋水化学成分变化对介耗的影响

2.1硫在煤中的存在形式

硫在煤中以三种形式存在，即有机硫、硫铁矿硫（黄铁矿和白铁矿硫等形态存在的硫）和硫酸盐硫。前两种可以燃烧，通常称为可燃硫。最后一种硫酸盐硫不可燃烧，只转化为灰的一部分。
2.2.2硫燃烧产生的气体硫在煤中含量变化范围也较大，一般约为0.1%～5%，我矿中煤（煤泥干燥系统燃料煤）硫分在0.8%左右。硫虽能燃烧放热，但它却是极为有害的成分。燃料煤中可燃硫燃烧后生成SO2及少量SO3，排入大气能污染环境，对人体和动植物以及地面建筑物均有害。

2.3水与二氧化硫的反应

生成亚硫酸SO2 + H2O = H2SO3（无需任何条件就可以反应)

2.4介质粉（磁铁矿）的化学成分：

磁铁矿的分子式为Fe3O4，还可写成Fe2+Fe2O4，以及有Fe3+，属于尖晶石型的铁氧体。

2.5 SO2与介质粉（磁铁矿）的反应：

SO2化合价升高有还原性，介质粉中的Fe3+化合价降低有氧化性，前者生成正六价的硫酸根离子，后者生成正二价的亚铁离子。
反应为：SO2+2 H2O +2 Fe3+ =2 Fe2+＋SO42-＋4H+（2 Fe3+ + SO32-+ H2O
= 2 Fe2+ + SO42-+2H+）
这不是复分解反应，而是氧化还原反应，铁离子有氧化性，二氧化论文导读：
硫有还原性，以及铁离子的标准电极电位比硫酸大，即氧化性比硫酸强，故可以发生此反应。
综上所述，干燥系统燃料煤燃烧产生二氧化硫，二氧化硫溶于水（喷淋水）生成亚硫酸，亚硫酸具有还原性，介质粉中铁离子具有氧化性，铁离子被还原，氧化性增强，随着磁铁矿（介质粉）氧化程度的增加，磁性减弱，比磁化率显著减小，故磁选机无法很好的回收，导致介耗偏高。
3解决方法与措施
在原有工艺的基础上进行改进，以达到系统运行正常、降低介质消耗为目的。措施如下（图1）：在干燥系统回水管（5）进入浓缩机Ф20m（1）的阀门（3）后部加设管路（6），同时在管路分支处加设控制阀门（4）。
图1为改进后浓缩机管路走向示意图
通过加设控制阀门，在干燥系统正常运行情况下，关闭阀门（3），将控制阀门（4）打开，使干燥回水优秀论文查重www.7ctime.com
直接进入Ф24m，与洗煤循环水分离开来。
该方法及措施是在原有工艺基础上进行改造，操作简单、成本低。通过此管路的改造使生产趋于正常，介质消耗得到有效的控制。同时干燥系统回水进入Ф24m浓缩机后不用加入聚丙烯药剂，而是使其自然沉降，溢流水作为干燥系统的生产用水，同时还节约了聚丙烯药剂的用量。
在干燥系统正常运行时，将干燥系统回水管进入浓缩机Ф20m的阀门（3）关闭，打开管路（6）上的开展阀门（4）使干燥回水进入Ф24m浓缩机，不再进入Ф20m浓缩机，与洗煤生产循环水分开，杜绝因干燥系统水质而导致的协调紊乱，确保系统运行正常，减少磁选尾矿带介，降低介质的消耗。
改造后介耗由2012年4月的6.80kg/t降低到5月份的4.71kg/t，至今每月的介质消耗均控制在

3.5kg/t，系统运行正常，介质消耗得到有效的控制。

同时聚丙烯的用量在过去原有的基础上有所降低，每小时节约聚丙烯2. 13kg左右（注明：浓缩机流量按1000m3/h、聚丙烯用量为6.25kg/h计算，测干燥回水流量约为340m3/h）。该办法在原有工艺的基础上，通过阀门控制将干燥系统回水与洗煤循环用水分离开来，杜绝干燥系统回水（喷淋水）对洗煤系统的影响，降低了介质粉的消耗量，提高了介质回收率，操作较为方便，同时使聚丙烯的药剂用量有所降低。
4结束语
影响重介选煤厂介耗因素很多，分析介耗产生的原因，探讨降耗的具体方法和防治措施，对降低重介选煤厂生产过程介耗，降低生产成本，提高重介选煤厂的经济效益具有非常现实的意义。
参考文献：
谢广元.选矿学.徐州:中国矿业大学出版社,2005
王成师,王建明.重介质分选工.北京:煤炭工业出版社,2007
[3] 宋心琦.化学.北京:人民教育出版社,2004
作者简介：顾点发（1982—），男，助理工程师。2007年毕业于贵州大学矿业学院矿物加工工程专业，现贵州盘江精煤股份有限公司火铺矿选煤厂从事安全生产管理工作。