1.XJM—S12浮选机在九里山选煤厂的应用

(1)概述:九里山选煤厂为无烟煤选煤厂，设计能力为90万t/a，原设计只有块煤和煤粉洗选系统。煤泥损失严重，精煤产率低。为提高精煤产率，满足环保要求，1985年增设浮选车间，设计采用3台4室XJX-Z8浮选机。鉴于当时原煤洗选量较小，只安装了两套。

由于矿井产量逐年增加，煤泥量急剧增加，无烟煤难以浮选，处理能力明显不足。因此，在1990年设计了一台四室XJM—S12浮选机，并安装在剩余的XJX-Z8浮选机的位置上。1992年10月投产，1993年6月通过部级鉴定。该机投产以来，运行正常，机械性能和工艺效果良好。

(2)使用条件:在使用XJM—S12浮选机之前，由于XJX-Z8浮选机的矿浆处理量较大，从第一室浮上来的泡沫量不大，只能浮到第三、四室，所以浮选速度较慢。同时粗颗粒难浮，容易流失到尾矿中。只有浮选机处理能力低，它们才能浮选好。此外，提高精煤的灰分也很困难。已经尝试增加浮选剂的用量以获得大于的精煤灰分，但是失败了。也就是说密度1.6 ~ 1.8的煤不容易浮。

(3)应用效果:使用XJM—S12浮选机前后，浮煤泥密度组成见表1，日常生产检查及单机试验结果见表2。从表2可以看出:①XJM-S12浮选机的处理能力更大，是XJX-Z8浮选机的近两倍。②根据21KVA的每个浮选机实测功率，当XJM—S12浮选机处理能力为382m3/h时，单位矿浆电耗为0.22KVA/m3，而当XJX—18kW浮选机处理能力为127m3/h时，单位矿浆电耗为0.57kWA/m3，高于XJM-。③油耗低。XJM-S12的油耗比XJX-Z8低30%左右。

表1浮煤泥的密度组成

表2 XJM-S12和XJX-Z8浮选机对比测定结果

使用XJM-S12浮选机前后浮选生产统计指标见表3。从表3可以看出，使用XJM-S12浮选机后，生产指标得到改善，粘结性煤的质量和产量提高了10%左右，年增加经济效益129.3万元。

表3浮选车间使用的XJM—S12浮选机最终生产指标对比

(4)结论:① XJM-S12浮选机可分选难选无烟煤煤泥，其精煤灰分可达6.97% ~ 8.06%，产率为77.57% ~ 82.24%，取得了满意的效果，具有明显的经济效益和社会效益。(2)采用吸力与直流电相结合的给料方式，占地面积小，能耗低，结构合理，操作维护方便。③该机已成功处理无烟煤煤泥，主要技术指标达到国内同类设备处理同类物料的先进水平，具有广泛的推广应用价值。

二。XJM—S12浮选机在赵各庄选煤厂的应用

(1)概述:开滦矿务局赵各庄选煤厂为大型选煤厂，原煤洗选能力为1.80mt/a，原煤品牌为焦煤，精煤为冶金焦煤。选煤方法为重介-跳汰-浮选联合工艺，如图1所示。由于煤泥可浮性难浮，所以浮选精煤灰分高，通常在13.4%以上，尾煤灰分只有10%左右，产率在10%左右。为了满足市场的需要，如果生产级精煤(灰分11.01% ~ 11.50%)，不仅浮选反灰严重，降低了全厂精煤产率，而且煤泥不能全部浮选，造成一定的煤泥损失和环境污染。

图1赵各庄选煤厂工艺流程

为扩大浮选能力，提高浮选效果，赵各庄煤矿委托煤炭科学研究院唐山分院对浮选系统进行技术改造，要求煤泥全部浮选，浮选精煤灰分≤12.5%，尾煤灰分≥40%。唐山分公司根据赵各庄矿难浮选选煤的特点，在工业生产中首次成功实现了以一次精选工艺为主，可灵活改为分支浮选或常规一次浮选的浮选工艺。采用新型XJM—S12大型浮选机替代原XJM-4浮选机，浮选指标明显改善，浮选精矿灰分降至12.5%以下，产率提高到70%以上，尾矿灰分高于煤。不仅经济效益显著，而且煤泥全部上浮，解决了煤泥流失和污染问题。

(2)应用条件:赵各庄选煤厂原浮选系统有6组(6室/组)XJM-4浮选机，每两组浮选机共用一个搅拌斗进行矿浆制备，工艺流程为一个浮选流程。根据改造前6个月的生产统计，平均浮选入料灰分20.45%，浮选精煤灰分13.38%，产率59.55%，尾煤灰分30.86%。每组浮选机的平均处理能力为10.08 t/h。

赵各庄选煤厂浮选入料的粒度组成见表4，密度组成见表5密度组成。> > 0.043mm，各馏分的产率分布比较均匀；随着粒径的减小，灰分含量明显增加。< 0.043 mm级灰分大，灰分高达28.63%，比> 0.043 mm级高11.49个百分点。密度成分中，除< 1.3密度级灰分含量较少外，其他各等级灰分含量均较高:1.4 ~ 1.8密度级的含煤率高达34.21%，灰分含量高达27.49%

表4浮选给料的粒度组成

表5浮选给料密度组成

机组浮选试验结果见表6。对于一次浮选工艺，当精煤灰分为12.5%时，产率为45.23%，可燃物回收率为50.10%，可浮性难浮。

表6机组浮选试验结果

为了找到适合该矿泥的浮选工艺，对一次浮选、一次精选和分支浮选三种工艺进行了试验和比较。结果表明，当浮选精煤灰分为12.5%时，上述三种工艺的精煤产率分别为45.23%、71.50%(灰分为12.15%)和47.15%。浮选时间分别为1.2分钟、6分钟(含粗选3分钟)、3.5分钟(含粗选2.5分钟)；浮选尾矿的灰分含量分别为28.01%、42.43%和28.56%。虽然一次精选工艺浮选时间较长，浮选机数量较多，但浮选产率可提高26%，经济效益最好。

(3)改造方案及应用效果:一次分选系统简单，所需设备数量少，用水量少，浮选精煤灰分高，实际产量13%以上，产量低。一次浮选精矿灰分低，产率高，对煤质适应性强；所需浮选机数量比一次浮选增加75%，用水量大。分支浮选介于上述两者之间。根据实验室试验结果，分支浮选指标的提高是有限的。

由于浮选入料的灰分随原煤质量变化很大，一般为20% ~ 22%，高时可达25% ~ 29%，且均难浮选，这就要求系统具有较大的灵活性，以满足不同煤质的要求。根据不同流程的试验结果和技术经济比较(本文略)，确定的改造方案为:一次精选，在生产中具有实现分支浮选和一次精选的灵活性。原理流程如图2所示。

图2浮选原理工艺流程

通过操作2号~ 9号阀门，可以方便地改变三个工艺流程，这在选煤行业是首次应用。改造后，浮选分为南北两个系统。每个系统由一台φ3m矿浆制备机、一组粗选浮选机和一组精选浮选机组成。粗选和精选均采用XJM-S12浮选机代替原XJM-4浮选机，粗选和精选浮选槽比为4∶3。从表7可以看出:

表7改造后的浮选效果

1.浮选精矿在一次精选过程中灰分几乎不受给料灰分的影响:给料灰分从19.82%增加到29.10%，浮选精矿灰分稳定在12.16% ~ 12.56%，最终尾矿灰分均在40%以上。2.当给矿灰分为18.27%时，分支浮选的浮选精煤灰分为11.17%，产率为77.52%，尾煤灰分为45.18%。3.当给矿灰分为16.74%时，一次分选的浮选灰分为13.22%，产率为88.80%，尾煤灰分为44.64%。各工序分离指标较改造前有明显提高。

系统改造后，煤泥全部浮选，不仅提高了精煤产率，而且由于尾煤明显减少，在压滤车间回收，解决了煤泥污染，循环水浓度降至20 ~ 30g/L。

(4)结论:赵各庄选煤厂浮选系统改造的生产实践证明，采用XJM—S12浮选机替代原有的XJM-4难选煤泥浮选机，设计中采用了灵活的工艺流程，可实现一次精选、分次浮选和一次浮选，以适应多变的给矿性质，获得良好的浮选指标。产品质量稳定，浮选精煤灰分可降低1%，产量可提高10%以上。该技术在选煤中的首次成功应用，为提高高灰难选煤泥的分选效果提供了有效途径。

三。XJM—S16浮选机在八一选煤厂的应用

(1)XJM—S16浮选机工作原理:矿浆通过浮选机给矿端的给矿箱进入第一个槽的底部。大部分新鲜浆和部分循环浆通过吸管进入叶轮下腔，另一部分浆从底部外围进入搅拌区，通过叶轮上层循环。在叶轮的离心力作用下，产生负压，空气体通过进气管进入叶轮。空气体一部分进入上层，另一部分进入下层，与吸入的矿浆混合，在叶片和液流的剪切作用下形成气泡。当疏水性煤颗粒碰撞并粘附到气泡上时，气泡矿化。矿化气泡上升到泡沫收集层，由刮板排出，而中矿通过中矿箱进入下一个浮选室，以此类推，直到最后的尾矿通过最后一个浮选槽中的尾矿闸门排出，从而完成浮选过程。

由于疏水性煤粒与气泡多次接触，叶轮吸浆量和吸气量大，所以浮选速度快，对各种可浮煤泥的浮选适应性强。

(2)应用:XJM—S16浮选机(3室/组)在枣庄矿务局八一选煤厂的工业试验(图3)表明，当入料灰分为11.71% ~ 22.73%，入料粒度组成小于0.074mm，含量为76%，浮选浓度为110 ~ 170g/L时，精煤、煤泥的单位体积处理能力分别为6.19 ~ 8.99 m3/m3·h和0.81 ~ 1.85 m3/h浮选速度快，效果好。

图3八一选煤厂工艺流程

与原生产系统相比，单位处理能力提高38%，精煤产率提高0.77%，油耗节省24%，电耗降低26%，系统综合电耗降低。选煤厂年经济效益增加130万元。单机生产效益966万元。

八一选煤厂三个月累计生产数据的平均结果见表8，与原XJQM-14浮选机(仿美国D en Verd-R型)和JF-16浮选机的对比结果见表9。

表8XJM-S16浮选机工业试验结果

表9浮选机生产指标对比(1)

表9浮选机生产指标对比(二)

从表9可以看出，在分选指标大致相同的情况下，XJM—S16浮选机的单位处理量比XJQM-14浮选机高40%，是JF-16浮选机的两倍。与XJQM-14浮选机相比，在相同给矿灰分下，XJM—S16浮选机的精煤灰分降低了1.6%，尾煤灰分提高了5.1%，表明前者具有良好的浮选选择性。吨煤电耗与充气式XJQM-14浮选机基本相同，但充气系统要简单得多。一组(3间)XJM—S16浮选机可替代一组(3间)XJQM-14浮选机和一组(6间)JF-16浮选机实现正常生产，降低电耗26%，油耗24%。

工业应用结果表明，XJM—S16浮选机分选指标好，处理能力高，满足设计工艺要求，为八一选煤厂取得了显著的经济效益。设计是成功的。

(三)结绳错误:1。XJM—S16浮选机是目前煤炭行业使用的最大的浮选机，采用模拟法设计。其生产指标先进，结构合理，经济效益高。2.采用假底吸、周边串流的给料方式，浆液流态合理，处理量大。3.该机具有浮选效果好、浮选速度快、能耗低、占地面积小、运行可靠、操作方便、指标易于控制、对各种工艺条件适应性强等优点。