邬奎
国家能源集团神东煤炭集团有限公司洗选中心 陕西省榆林市神木市 719315
摘要：浮选是选煤生产的重要环节,直接关系着精煤质量和产率,关系着选煤厂效益。随着选煤新工艺、新技术、新设备的不断发展，选煤厂西区原设计的浮选生产工艺、管理模式,已不能适应智能高效生产要求,需要进一步优化,以解决现存的诸多问题,达到效率效益最大化的目的。选煤厂选煤车间承担着全厂大部分的入洗量,选煤成本主要集中在浮选药剂、磁铁矿粉等大宗材料上,浮选药剂的消耗对选煤成本有着较大的影响。控制和降低浮选药耗,有利于降低选煤生产成本,进而提高经济效益。选煤厂自行开发了浮选自动加药系统,同时实施深锥补水管、高效弧形筛、雾化器等技术改造措施,以达到降低浮选药耗的目的。
关键词：选煤厂；浮选药剂；应用
引言
选煤厂成立的全浮选体系开始正常工作与运转，其生产流程为“首先是脱泥一浮选机，然后再选浮选”。选煤厂选用的浮选药剂花费较高，成本仍然是选煤厂浮选药剂使用过程中的重要制约因素。为了明确影响浮选药剂成本的原因，关注选煤厂的药剂消耗量便是重要的突破口，以为后续浮选药剂成本的降低提供参考和借鉴。
1加药控制原理
根据药剂输出量经过微分、积分和比例按照一定的线性组合构成控制量,这个输出量就是反馈值,没有闭环的反馈则无法控制每个管路的具体流量,所以单个系统反馈值要形成闭环,不断进行循环过程,从而实现精密计量并进行跟踪。
2选煤厂浮选药剂药耗原因概述
选美厂一直采用手动阀门调节浮选机的加药量。但是在现实生产中浮选药剂（煤油和仲辛醇）的添加量、添加比例十分难掌握，每次添加药剂需30~40min后才能得到想要的效果并且达到稳定，这与在岗操作人员的主观因素（技术能力、责任性等）密切相关。药剂添加量不合适，造成药剂浪费和成本增加[3]。输送药剂的管道堵塞后导致药剂断流不能被及时发现，浮选的可靠性差，严重影响产品质量，造成大量精煤损失。手动调节的加药点繁多，调节加药量的阀门易损坏，导致职工劳动效率低、劳动强度大，药剂挥发以及长时间接触对职工身体健康造成一定的损害，且浮选的重要参数不能自动采集，对浮选技术数据统计分析及今后智能化建设极为不利。为此，选煤厂开展了浮选自动加药装置改造工艺项目的研究。
3选煤厂浮选药剂的优化建议
3.1工艺系统优化
工艺系统存在着浮选药剂添加误差大、效果较差、药剂利用率、药耗过大的问题，故可以使用旋流器（三锥角水介质）首先进行筛选粗煤泥，溢流可以使得筛上粗颗粒在振动弧形筛的作用下，经过高频晒脱水提炼出精煤；此外，通过弧形筛，底流可以首先完成截粗，这一操作可以把所有的筛上物筛入主选混料桶，振动弧形筛筛下水、高频筛筛下水与筛选水一并混入浮选入料桶之中，并基于浮选机处理这些细泥。
3.2设置自动加药装置的目标
实现浮选自动定量加药，解决人工调节的缺点，降低浮选药剂的消耗；实现浮选药剂（煤油和仲辛醇）的添加量、添加比例以及累计量控制；实现浮选加药远程控制数据上位显示；实现浮选自动加药。为了实现上述目标，计量泵（作为流体精密计量与投加的理想设备）的选择与控制成为关键。计量泵主要由动力驱动部分、流体输送泵头和电子控制系统三部分组成。精密的加工精度保证了每次泵出量的稳定，进而实现被输送介质的精密计量。
3.3合理控制浮选入料的浓度
浮选效果是浮选药剂优化的首要目标，其重要步骤是要确保入料的合理与稳定性。从控制入料的角度：①为避免物料总量供给方面的不足，应严谨的管控原煤总量；②首先是要分辨出管道是否存在阻塞现象。如若管道阻塞，为避免入料浓度不足的现象出现，应针对承接管线路（弧形筛筛下流）坡度不足这一问题进行改进，并根据实际入料状况完成改造。
此外，需要在建议在煤泥水桶里（脱泥筛下）增设补水阀（电动），并将自动化控制程序引入煤泥水浓度控制方面。
3.4优化仲辛醇加药泵的选择
由于加药过程中仲辛醇的流量为0~50L/h，对压力无要求，有一定的黏度、防爆、变频等特点，选用了合适的计量泵，相比煤油加药泵，仲辛醇加药泵液力端带有2个阀弹簧，材质为哈氏合金C4，承压为0.1bar。其共同特点是：隔膜PTFE，带隔膜破损报警仪就地指示仪；冲程长度0~100%可调节，在30%~100%之间保证计量精度±2%；带内置控制器和HMI显示，可显示计量泵加药量；接受4~20mA信号自动调节计量泵的工作频率，来调节计量泵的加药量；冲程长度0~100%可调，在30%~100%之间，保证±2%精度；输出4~20mA瞬时流量输出+故障信号输出（24V100mA）。
3.5不同煤泥水浓度下的药剂方案
药剂添加量与煤泥水量有直接关系。试验得出的药剂添加量需折合成药剂浓度，但由于选煤厂现有设备能力不足，只能依靠提高药剂浓度来增加药剂投加量。提高药剂浓度后，药剂与煤泥水混合不均匀，影响药剂作用效果。主要原因是上药泵流量较小，因此安装人工控制的管道来提高加药量，保证药剂使用效果。
3.6雾化器进风方式改造
为改善矿浆准备器雾化效果,比照选煤厂,对雾化器进行改造,对原顶部进行改造,采用侧面加油、底部进风的方式,将风压由原来的0.1MPa提高至0.2MPa,通过管道将矿浆准备器内多余的油雾引至浮选机第一、二室,提高浮选效果,降低浮选药耗。通过调整雾化器风压,采取同样的处理量及药量,。对数据进行分析,将处理量控制在700t/h、压力0.1MPa时,采取不同药量,对尾矿进行分析,在提高雾化器风压,由0.1MPa提高至0.2MPa,按照之前的药量对尾矿进行分析,在压力提高的前提下,保证浮选尾矿灰分的前提下,浮选药耗适度降低。
3.7关于浮选药剂的选取
选煤厂采用的捕收剂和起泡剂分别为柴油与杂醇。杂醇对环境的危害较为严重，而且其气味刺鼻难闻，对施工作业人员的身体健康具有消极的影响。柴油不仅具有较低的选择性、分散性，其捕收性也较差。基于各项内容的对比分析，根据数次小浮选的实验结果判定FHYJ是佳的浮选药剂。
3.8药剂添加系统优化方法
根据药剂消耗和细煤泥处理设备工况改变药剂制度，包括加药顺序、加药量、搅拌时间、加药点等。采用新型管道混合器提高药剂混合均匀性。主要研究方法包括:①采用沉降试验选择药剂种类;②药剂制度选择要在沉降试验的基础上，在现场进一步论证;③管道混合器提高药剂均匀度方面则引入其他选煤厂方法，进一步消化。
3.9加强煤泥采样
选煤厂进行了再次采样，对煤泥进行浮选试验和分步释放试验，验证浮选精煤抽出率、药剂消耗量和不同药剂对浮选效果的影响，选择出合适的浮选药剂。
结束语
使用浮选自动加药系统后,减少了启停机及换煤过程中药剂损失;对深锥补水管改造,增大深锥补水,提高脱泥效果;高效弧形筛截粗改造,通过增加高效弧形筛来替代分级旋流器;雾化器进风方式改造等均能在不同程度上改善浮选效果,降低浮选药耗,创造了可观的经济效益。
参考文献
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