浮选柱与浮选机工艺技术经济比较

    1　前　言
　　近年来，以中国矿业大学为主开发出了系列大型旋流—静态微泡浮选柱（Φ1.5m、Φ2m、Φ3m、3.0m×6.0m）及其配套工艺，并已在我国七省区的数十家选煤厂得到了广泛的应用，取得了显著的经济效益和环境效益。
　　浮选柱发明于60年代，其独特的结构和运动方式使得它一开始就受到了许多国家选煤厂和选矿厂的青睐。但由于早期的浮选柱结构不甚合理，运动也不稳定，所以它的发展较慢。近年来，随着对浮选柱研究的深入，以气泡发生器为突破口，开发出了一批各具特色的浮选柱，这些浮选柱从设备的可靠性到运行的稳定性都较早期的浮选柱大为提高。中国矿业大学针对我国煤泥的特点及分选需要，开发出的旋流—静态微泡浮选柱将浮选原理与重选原理巧妙地结合在一起，兼顾了浮选精度和产率，是一种达到了国际先进水平的煤泥分选设备。
　　在同样的操作条件下，精煤灰分相同时，旋流—静态微泡洗选柱的产率要高于浮选机；产率相同时，精煤灰分要低于浮选机，一般要低1～2个百分点。同时，在投资、运行费用等方面，旋流—静态微泡浮选柱分选新工艺也有着很大优势。
    2　浮选柱的分选新工艺与常规浮选机的分选工艺
    2.1　常规浮选机分选工艺
　　常规的浮选工艺流程（图1）是将煤泥水经矿浆预处理器处理后送入浮选机，浮选机分选出的精煤利用圆盘真空过滤机过滤。该工艺较为复杂，尤其是真空过滤机还要配备真空泵、气水分离器、滤液泵、冷却水系统、软化水装置等设备，另外，该工艺一般需2～3层楼布置，土建费用较大。因此，该工艺的特点是：投资大，设备多，耗电量大，工艺复杂，维修量大，运行费用高。但由于该工艺在我国应用多年，积累了丰富的经验，是我国目前应用最广泛的浮选工艺。

    2.2　浮选柱—厢式压滤机分选新工艺
　　浮选柱—厢式压滤机浮选工艺流程（图2）是中国矿业大学以旋流—静态微泡浮选柱为核心开发出的一种新型煤泥浮选工艺系统。该工艺采用直接浮选工艺，将煤泥水经搅拌池调浆后送入浮选柱进行分选，分选出的精煤利用厢式压滤机过滤。同上一种工艺相比，该工艺就简单多了，不但投资少、耗电量小，而且维修量小，运行费用低，同时由于浮选柱固有的优点使得该工艺对煤泥的适应性、分选精度和产率都高于常规浮选机。另外，该工艺充分利用浮选柱出料口高的优势采用地面布置，大大节省了土建投资。

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    3　两种浮选工艺的经济比较
　　下面按60万t/a选煤厂的规模将这两种工艺系统做一经济上的比较。
　　主要技术指标如下：
　　选煤厂年处理原煤量：60万t；
　　浮选年处理煤泥量：15万t；
　　精煤灰分：7.0%～12．5％；
　　精煤产率：均按65％；
　　精煤产量：9.75万t；
　　工作制度：300d/a,14h/d。
　　工程投资明细、建设投资对比及单位运行费用构成见表1～表3。

    注：1）常规浮选工艺定员35人，浮选柱工艺定员15人，人均工资按5000元/d计算；2）电费按0.45元/度计算；3）药剂耗量均按1.0kg/t干煤泥计算，药剂价格按3000元/t计算；4）设备折旧期15年，建筑物折旧期30年。
　　对上述对比结果作如下分析：
    （1）设备投资。相同处理量的浮选机和浮选柱的价格都差不多，投资的主要差别在于精煤脱水系统，该系统的投资占了浮选机分选系统的60％，而在浮选柱分选工艺系统中，这部分只占设备投资的40％。
　　（2）土建投资。常规浮选机分选工艺由于要选用圆盘真空过滤机，所以一般要采用三层楼设计，不但建筑面积增大，单位体积造价也高，而浮选柱工艺系统中采用厢式压滤机脱水，大大减小了占地面积，同时由于充分利用了浮选柱的柱高优势，采用地面布置，使单位体积的造价也有所降低。后者为前者造价的18％。
　　（3）电费和工资。由于圆盘真空过滤机脱水系统及浮选机本身都耗电量庞大，使得浮选机分选系统的电费为浮选柱分选系统的3.43倍；常规浮选机分选工艺由于设备多，系统复杂，所用人员比浮选柱分选系统多了许多，工资总额为其2.3倍。而电费和工资占了常规浮选机工艺系统主要运行费用的近70％，所以这两个因素是导致常规浮选机分选工艺系统运行费用高的主要原因。
    4　结　论
　　从以上分析看出，常规浮选机分选系统与浮选柱工艺分选系统相比，投资为其1.61倍，装机容量为其3.43倍，主要运行费用为其2.06倍。可见，旋流—静态微泡浮选柱浮选新工艺各项经济指标大大优于常规浮选机浮选工艺，随着在实践中的进一步完善，必将得到更广泛的推广应用。
作者单位：中国矿业大学北京校区　北京市　100083