摘 要

為解決動(dòng)力煤浮選效率低、藥劑消耗大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，中煤天津設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司研發(fā)了ZWF6500 型射流微泡浮選機(jī)及智能化成套裝備，通過湍流強(qiáng)化浮選理論優(yōu)化流場(chǎng)，結(jié)合圖像識(shí)別與機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)灰分軟測(cè)量和智能加藥。該裝備在葫蘆素選煤廠得到應(yīng)用，包含ZBG型表面改質(zhì)機(jī)、ZWF射流微泡浮選機(jī)及智能化控制系統(tǒng)。工業(yè)實(shí)踐表明，成套裝備取得了浮選尾礦灰分>75%、精煤灰分<9%、抽出率達(dá)到64%的生產(chǎn)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了浮選環(huán)節(jié)的無人值守和遠(yuǎn)程控制，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤資源的清潔高效利用。

該成果在煤炭清潔高效利用智能化成果發(fā)布暨選煤廠智能化建設(shè)論壇上進(jìn)行了發(fā)布點(diǎn)擊此處鏈接查看詳情

文章來源：《智能礦山》2025年第10期“煤炭清潔高效利用智能化先進(jìn)成果專欄”

作者簡(jiǎn)介：顧建軍，教授級(jí)高級(jí)工程師，現(xiàn)任中煤天津設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司副總經(jīng)理，主要從事煤炭清潔高效利用研究工作。E-mail： padyx@qq.com

作者單位：中煤天津設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司；中煤（天津）地下工程智能研究院有限公司

引用格式：顧建軍.葫蘆素選煤廠 ZWF6500 型射流微泡浮選機(jī)智能成套裝備應(yīng)用[J].智能礦山，2025，6(10)：72-78.

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浮選是煤炭提質(zhì)增效的關(guān)鍵手段，可有效降低原煤雜質(zhì)含量，提升燃燒效率，減少污染物排放。浮選是一種根據(jù)煤與矸石表面性質(zhì)差異實(shí)現(xiàn)分選的方法。動(dòng)力煤以長焰煤、不黏煤等低變質(zhì)程度煤為主，表面疏水性較弱，難以通過常規(guī)浮選工藝實(shí)現(xiàn)高效分離。動(dòng)力煤浮選普遍存在藥劑消耗量大、浮選產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、浮選回收率低等問題，制約了動(dòng)力煤浮選的推廣應(yīng)用，影響了優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤資源的高效回收與利用，造成了煤炭資源的浪費(fèi)。

射流微泡浮選機(jī)研發(fā)背景

為攻克動(dòng)力煤浮選難題，國內(nèi)外學(xué)者開展了系統(tǒng)性研究。其中，選前預(yù)處理技術(shù)作為改善浮選效果的核心路徑，已形成包含熱處理、微波處理、超聲波處理、高剪切調(diào)漿處理等在內(nèi)的多元技術(shù)體系。但大多數(shù)預(yù)處理方法因存在成本高、處理量低等問題，目前仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段，難以滿足煤炭工業(yè)的規(guī)?；枨?。

在預(yù)處理方法中，高剪切調(diào)漿處理更適合工業(yè)推廣應(yīng)用。高速旋轉(zhuǎn)的剪切葉輪在礦漿中形成強(qiáng)湍流流場(chǎng)，利用湍流剪切作用對(duì)煤顆粒表面進(jìn)行深度擦洗。在擦洗作用下，煤表面細(xì)泥與含氧官能團(tuán)被清洗，新鮮的煤表面暴露于礦漿中，提升了煤與浮選藥劑的吸附效率，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力煤的浮選強(qiáng)化。藥劑表面改性也是提高動(dòng)力煤浮選效果的常見手段。向常規(guī)浮選藥劑中添加表面活性物質(zhì)，利用該類物質(zhì)的表面改性作用增強(qiáng)動(dòng)力煤表面疏水性，提高浮選分離效果。

多種表面活性物質(zhì)的協(xié)同作用比單一物質(zhì)更能提升浮選效果。但由于不同動(dòng)力煤的煤質(zhì)特性差異較大，適用的表面活性物質(zhì)種類亦存在較大差異，因此表面選擇性改性一直是研究熱點(diǎn)。近年來，高效動(dòng)力煤浮選藥劑的研發(fā)取得了一定成功，但仍存在局限性：一方面表面活性物質(zhì)使用成本較高，另一方面針對(duì)新型藥劑的安全性、化學(xué)穩(wěn)定性及對(duì)洗水系統(tǒng)長期影響的研究仍有待完善。

浮選裝備是提升浮選效果、實(shí)現(xiàn)動(dòng)力煤高效浮選工業(yè)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。受各方面因素影響，相關(guān)理論與技術(shù)的研究和應(yīng)用并不充分。中煤天津設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司潔凈煤技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)針對(duì)動(dòng)力煤粒度細(xì)、易泥化、表面性質(zhì)差的特性，深入研究湍流浮選強(qiáng)化理論，提出采用表面改質(zhì)機(jī)+射流微泡浮選設(shè)備對(duì)動(dòng)力煤進(jìn)行浮選，研制了國內(nèi)最大的射流微泡浮選機(jī)及其智能化成套裝備，并在中天合創(chuàng)能源有限責(zé)任公司葫蘆素選煤廠（簡(jiǎn)稱葫蘆素選煤廠）開展了示范應(yīng)用。應(yīng)用情況表明，該裝備運(yùn)行良好，實(shí)現(xiàn)了浮選系統(tǒng)的無人值守和遠(yuǎn)程控制，提升了浮選精煤產(chǎn)率和品質(zhì)，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本，推動(dòng)了優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤資源的高效回收利用。經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)鑒定，設(shè)備達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

湍流強(qiáng)化浮選理論研究

浮選作為典型的氣液固三相復(fù)雜物理化學(xué)反應(yīng)過程，內(nèi)部三相流場(chǎng)的精確描述與模擬始終是行業(yè)難題，傳統(tǒng)流體動(dòng)力學(xué)和浮選動(dòng)力學(xué)理論，已難以滿足浮選機(jī)大型化研發(fā)需求。當(dāng)前大型浮選機(jī)普遍面臨粗粒礦物回收率低、細(xì)粒分選效果差、礦漿短路風(fēng)險(xiǎn)高、泡沫輸送效率低等技術(shù)難題，阻礙了浮選機(jī)大型化與高效化的發(fā)展。

針對(duì)上述問題，圍繞大型浮選裝備內(nèi)部流體運(yùn)動(dòng)行為進(jìn)行了系統(tǒng)研究。通過氣液固三相流場(chǎng)分析，明確了影響顆粒-氣泡碰撞過程的關(guān)鍵湍流特征參數(shù)，建立了大型浮選機(jī)內(nèi)部雷諾數(shù)與顆粒-氣泡碰撞概率的定量函數(shù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了氣泡-煤粒碰撞效率的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。

在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了多因素耦合流體模型，揭示了浮選機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)的湍流強(qiáng)度、顆粒密度等參數(shù)與碰撞概率間的相互關(guān)系，明確了不同粒級(jí)顆粒在湍流環(huán)境下的礦化反應(yīng)規(guī)律及其對(duì)浮選指標(biāo)的貢獻(xiàn)度。研究成果為后續(xù)大型浮選機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與工藝參數(shù)調(diào)控提供了堅(jiān)實(shí)的理論支撐，推動(dòng)了浮選裝備大型化研究的發(fā)展。

浮選成套裝備研制

3.1 ZBG型表面改質(zhì)機(jī)

當(dāng)前，礦漿與藥劑預(yù)處理設(shè)備種類多、處理方式混雜，致使浮選系統(tǒng)整體性不足，難以實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同運(yùn)作?，F(xiàn)有礦漿預(yù)處理設(shè)備，如煤漿攪拌桶、礦漿準(zhǔn)備器等，多為傳統(tǒng)的浮選機(jī)配套產(chǎn)品，雖經(jīng)改良，卻仍局限于穩(wěn)定礦漿入料與藥劑預(yù)混，不能顯著提升浮選效果。

高剪切調(diào)漿預(yù)處理可有效清洗煤表面的含氧官能團(tuán)與罩蓋細(xì)泥，使新鮮煤表面暴露在礦漿中，為浮選藥劑的吸附提供有利條件。根據(jù)此原理，設(shè)計(jì)了ZBG型表面改質(zhì)機(jī)原型，并從流體動(dòng)力學(xué)角度分析強(qiáng)制湍流攪拌環(huán)境中顆粒運(yùn)動(dòng)、碰撞過程，揭示了高湍流脈動(dòng)對(duì)礦物顆粒表面細(xì)泥罩蓋的擦洗效應(yīng)，明確了高湍流提高礦物顆粒－捕收劑碰撞效率的作用機(jī)制與途徑，并建立了適用于大型表面改質(zhì)機(jī)的數(shù)值模擬計(jì)算方法與模型?；谠撃Ｐ?，設(shè)計(jì)了多層葉輪的強(qiáng)力攪拌機(jī)構(gòu)與表面改質(zhì)機(jī)筒體結(jié)構(gòu)。通過多次驗(yàn)證，研發(fā)了ZBG3800型表面改質(zhì)機(jī)，設(shè)備內(nèi)徑3.8 m，主要由入料口、內(nèi)筒、攪拌機(jī)構(gòu)、錐形槽、藥劑管、圓形槽和出料口等部件組成，ZBG型表面改質(zhì)機(jī)如圖1所示。

圖1 ZBG型表面改質(zhì)機(jī)

ZBG型表面改質(zhì)機(jī)核心機(jī)構(gòu)為攪拌機(jī)構(gòu)軸，軸上共3層葉片，從上向下依次為雙層傘形葉片、徑向葉片和軸向葉片。雙層傘形葉片高速旋轉(zhuǎn)形成負(fù)壓，空氣和藥劑經(jīng)藥劑管進(jìn)入葉片，經(jīng)強(qiáng)剪切作用充分霧化分散形成藥劑氣溶膠；礦漿經(jīng)入料口、內(nèi)筒、軸向葉片、徑向葉片和傘形葉片，在多級(jí)強(qiáng)剪切疊加作用下，實(shí)現(xiàn)煤粒表面的清洗；在離心力作用下，藥劑氣溶膠與剪切調(diào)漿改質(zhì)后的礦漿，在改質(zhì)機(jī)槽體內(nèi)交叉碰撞混合，完成礦漿的預(yù)礦化。預(yù)礦化后的礦漿經(jīng)圓形槽內(nèi)溜槽收集，經(jīng)出料口進(jìn)入浮選機(jī)，ZBG型表面改質(zhì)機(jī)攪拌機(jī)構(gòu)軸如圖2所示。

圖2 ZBG型表面改質(zhì)機(jī)攪拌機(jī)構(gòu)軸

ZBG型表面改質(zhì)機(jī)解決了傳統(tǒng)高剪切式表面改質(zhì)機(jī)檢修困難、制造復(fù)雜，生產(chǎn)成本高等痛點(diǎn)、難點(diǎn)問題。除多級(jí)葉片結(jié)構(gòu)外，設(shè)備內(nèi)部增設(shè)強(qiáng)制下行導(dǎo)向板，通過消除液面旋渦，顯著提高礦漿循環(huán)效率，大幅提升設(shè)備容積利用率，確保礦漿預(yù)處理的充分性與穩(wěn)定性。

在藥劑分散方面，ZBG 型改質(zhì)機(jī)將捕收劑與起泡劑管路獨(dú)立設(shè)計(jì)，捕收劑經(jīng)3級(jí)強(qiáng)力攪拌實(shí)現(xiàn)深度分散，起泡劑通過1級(jí)攪拌精準(zhǔn)處理，避免藥劑在分散前互相發(fā)生物理吸附，降低藥劑損耗。經(jīng)該設(shè)備處理后，煤顆粒表面細(xì)泥覆蓋層明顯減少，分選性能顯著提升；以ZBG3800型為例，設(shè)備葉輪線速度為 9.89 m/s，為礦漿高效改質(zhì)提供動(dòng)力支持，掃描電子顯微鏡圖像如圖3所示。

圖3 掃描電子顯微鏡圖像

3.2 ZWF射流微泡浮選機(jī)

機(jī)械攪拌式浮選機(jī)是我國主流的浮選裝備?？諝庠跀嚢枞~輪高速旋轉(zhuǎn)形成的負(fù)壓作用下進(jìn)入浮選機(jī)，并在葉輪的剪切作用下實(shí)現(xiàn)氣泡分散。但長期實(shí)踐表明，機(jī)械攪拌式浮選機(jī)的淺槽式裝備并不適用于動(dòng)力煤煤泥浮選，主要包括2個(gè)方面原因。

（1）動(dòng)力煤煤泥粒度細(xì)、灰分高，浮選過程中細(xì)泥夾帶現(xiàn)象較為嚴(yán)重，而機(jī)械攪拌式浮選機(jī)泡沫層較薄，精煤產(chǎn)品灰分無法保證。

（2）動(dòng)力煤煤泥疏水性差，在氣泡上黏附的煤顆粒易在機(jī)械攪拌式浮選機(jī)的攪拌作用下發(fā)生脫附，影響精煤產(chǎn)率及可燃體回收率。浮選柱的高柱型設(shè)備具有更加靜態(tài)的分選環(huán)境，設(shè)備內(nèi)較厚的泡沫層對(duì)精煤中夾帶的細(xì)泥具有更強(qiáng)的濾析作用，對(duì)微細(xì)粒物料有更好的分選效果。因此，學(xué)界普遍認(rèn)為此類設(shè)備更適合于動(dòng)力煤浮選。

基于湍流強(qiáng)化界面改質(zhì)與顆粒－氣泡礦化反應(yīng)機(jī)制理論研究成果，開展了ZWF型射流微泡浮選機(jī)的研制工作。借助計(jì)算機(jī)流體力學(xué)計(jì)算方法，分析了設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)流場(chǎng)特性的影響，并優(yōu)化了計(jì)算模型。成功研制出新型氣泡發(fā)生器，優(yōu)化了空氣與礦漿的混合效率，提升了氣泡生成效率與氣泡尺寸的均勻性；開展了浮選單元槽體礦漿循環(huán)路徑優(yōu)化工作，實(shí)現(xiàn)了礦漿流場(chǎng)的精準(zhǔn)調(diào)控。

針對(duì)大型微泡射流浮選機(jī)精礦溢流慢，易壓礦的難題，提出內(nèi)外雙溢流泡沫收集方法，結(jié)合分配器導(dǎo)流設(shè)計(jì)、溢流槽梯度布局、導(dǎo)泡錐結(jié)構(gòu)及筒體流道優(yōu)化，成功開發(fā)出ZWF6500型射流微泡浮選機(jī)，提升了浮選過程的傳質(zhì)效率與分選精度，為動(dòng)力煤高效分選提供了先進(jìn)的裝備支撐，ZWF型射流微泡浮選機(jī)如圖4所示。

圖4 ZWF型射流微泡浮選機(jī)

ZWF6500型射流微泡浮選機(jī)在工作過程中，礦漿首先經(jīng)過浮選入料泵泵入浮選機(jī)分配器的礦漿分配腔，礦漿在靜壓≥0.18 MPa的條件下，通過分配器平均分流到射流器，經(jīng)射流器噴嘴組形成強(qiáng)力射流流體，ZWF6500型射流微泡浮選機(jī)設(shè)備參數(shù)見表1。

表1 ZWF6500型射流微泡浮選機(jī)參數(shù)

在射流卷吸作用下，氣泡發(fā)生器內(nèi)形成負(fù)壓區(qū)；空氣自分配器空氣腔進(jìn)入射流器負(fù)壓區(qū)，與礦漿一起通過喉管形成強(qiáng)湍動(dòng)能的氣、固、液三相流場(chǎng)。大量微射流將空氣切割成大量微泡，微泡優(yōu)先吸附到疏水固體表面和空氣析出處表面。

微泡與煤顆粒在不斷碰撞過程中與礦漿一起經(jīng)過喉管進(jìn)入內(nèi)槽體，并產(chǎn)生大量礦化氣泡，混合礦漿經(jīng)過傘錐板反射上升，穿過穩(wěn)流板，上浮進(jìn)入礦化氣泡與尾礦的分離區(qū)。最后礦化氣泡經(jīng)過導(dǎo)流板加速上浮至礦漿表面形成泡沫層，泡沫層經(jīng)內(nèi)外溢流沿自溢進(jìn)入精礦槽形成精礦，浮選尾礦一部分經(jīng)內(nèi)桶體的循環(huán)管進(jìn)入浮選入料（池）泵，再次循環(huán)，一部分經(jīng)分離區(qū)進(jìn)入內(nèi)外桶之間的強(qiáng)化分離通道，進(jìn)入尾礦循環(huán)礦漿導(dǎo)流器，并經(jīng)尾礦管到達(dá)尾礦桶，形成浮選尾礦。

智能化控制系統(tǒng)

煤泥浮選作為細(xì)粒級(jí)煤分選的重要一環(huán)，因缺乏必要的工藝參數(shù)檢測(cè)手段與產(chǎn)品灰分檢測(cè)方法等問題成為選煤廠智能化建設(shè)轉(zhuǎn)型的瓶頸。國家能源局相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)僅要求浮選實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，與高級(jí)智能化建設(shè)目標(biāo)存在差距。

圍繞產(chǎn)品指標(biāo)快速高精度檢測(cè)及浮選過程閉環(huán)智能雙向控制的技術(shù)難題，展開了系統(tǒng)性攻關(guān)，開發(fā)了包含浮選控制系統(tǒng)、智能加藥系統(tǒng)在內(nèi)的智能化控制系統(tǒng)。提出了一種基于圖像識(shí)別的浮選產(chǎn)品灰分檢測(cè)方法，并以此為核心研發(fā)了智能浮選系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了浮選全流程參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制。

智能浮選系統(tǒng)通過建立精煤、尾煤圖像實(shí)時(shí)采集裝置，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法，深度挖掘圖像灰度、顏色等光學(xué)特征與浮選工藝參數(shù)間的相關(guān)性。利用長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)（LSTM）建立了灰分軟測(cè)量模型。在此基礎(chǔ)上，通過融合浮選過程關(guān)鍵變量對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)修正，進(jìn)一步提升了灰分預(yù)測(cè)的穩(wěn)定性與可靠性，為浮選工藝參數(shù)的智能調(diào)控提供了數(shù)據(jù)支撐，推動(dòng)了煤炭浮選的智能化轉(zhuǎn)型。

為實(shí)現(xiàn)浮選藥劑智能添加，結(jié)合專家系統(tǒng)與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)（BN）設(shè)計(jì)浮選加藥控制方法。利用專家系統(tǒng)根據(jù)浮選入料情況進(jìn)行藥劑前饋添加，基于BN 設(shè)計(jì)藥劑添加量補(bǔ)償模型，結(jié)合在線灰分檢測(cè)值與工況對(duì)前饋加藥量實(shí)時(shí)修正，對(duì)浮選穩(wěn)定控制系統(tǒng)的加藥量、進(jìn)氣量、噴淋水量和礦漿液位實(shí)施智能優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)了浮選全流程智能控制與產(chǎn)品雙向調(diào)控，提升精煤回收率、降低藥劑消耗并減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度。

硬件系統(tǒng)由上位機(jī)、觸摸屏、加藥裝置及濃度計(jì)、流量計(jì)等傳感器構(gòu)成。工作流程為：PLC 采集浮選工況數(shù)據(jù)傳輸至上位機(jī)，經(jīng)專家規(guī)則計(jì)算前饋加藥量并控制加藥裝置執(zhí)行；尾礦槽內(nèi)圖像采集裝置獲取實(shí)時(shí)尾礦圖像，通過機(jī)器學(xué)習(xí)灰分軟測(cè)量技術(shù)獲取精煤與尾煤灰分；上位機(jī)依據(jù)實(shí)時(shí)灰分、設(shè)定值及藥劑添加量進(jìn)行 BN 補(bǔ)償計(jì)算，實(shí)現(xiàn)藥劑精準(zhǔn)微調(diào)。

葫蘆素選煤廠智能化成套裝備應(yīng)用

葫蘆素選煤廠入洗原煤以不粘煤、長焰煤為主，設(shè)計(jì)處理能力13.0 Mt/a，主要為下游煤化工項(xiàng)目供應(yīng)原料煤與燃料煤。在投產(chǎn)初期，選煤廠采用塊煤淺槽分選，末煤不入選工藝。隨著生產(chǎn)的進(jìn)行，受地質(zhì)條件等因素影響，煤質(zhì)與設(shè)計(jì)初期產(chǎn)生較大差異，礦井產(chǎn)能較長時(shí)間內(nèi)無法突破 10.0 Mt/a。導(dǎo)致每年需調(diào)入約335萬t低灰、低水精煤，與本礦精煤、混煤摻配，以滿足下游化工項(xiàng)目的原料煤、燃料煤的數(shù)量和質(zhì)量要求，剩余大量低品位混煤需要地銷，增加了運(yùn)輸成本，降低了產(chǎn)品收益，為此，選煤廠規(guī)劃建設(shè)混煤洗選系統(tǒng)。

參考GB/T 4757—2013煤粉（泥）實(shí)驗(yàn)室單元浮選試驗(yàn)方法等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)葫蘆素煤泥進(jìn)行了浮選試驗(yàn)研究，葫蘆素煤泥浮選試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 葫蘆素選煤廠煤泥浮選試驗(yàn)結(jié)果

由表2可見葫蘆素選煤廠煤泥灰分約35%。經(jīng)浮選后可獲得灰分6%~7%的浮選精煤，精煤產(chǎn)率>50%。但試驗(yàn)結(jié)果表明，葫蘆素選煤廠煤泥浮選所需藥劑量偏高，浮選精煤產(chǎn)率、浮選尾煤灰分等指標(biāo)，與常規(guī)煉焦煤生產(chǎn)指標(biāo)相比仍有提升空間。

參考GB/T 36167—2018選煤實(shí)驗(yàn)室分步釋放浮選試驗(yàn)方法，對(duì)煤泥進(jìn)行分步釋放試驗(yàn)，并參考GB/T 30047—2013煤粉（泥）可浮性評(píng)定方法對(duì)煤泥可浮性進(jìn)行評(píng)價(jià)，葫蘆素選煤廠煤泥分步釋放試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

圖5 葫蘆素煤泥分步釋放試驗(yàn)結(jié)果

分步釋放結(jié)果表明，當(dāng)煤泥要求灰分為9.00%時(shí)，浮選精煤理論產(chǎn)率為65.13%，浮選尾煤灰分為85.57%，可燃體回收率為92.18%，判斷煤泥為易浮煤泥。

結(jié)合浮選試驗(yàn)結(jié)果，綜合多方面因素考慮，葫蘆素選煤廠采用了13～0 mm混煤部分洗選，洗選工藝為13～1 mm有壓產(chǎn)品重介旋流器分選，1~0.25 mm干擾床分選機(jī)分選、小于0.25 mm細(xì)煤泥主再浮的聯(lián)合工藝。

浮選環(huán)節(jié)采用礦漿表面改質(zhì)、一段精選、二段掃選的生產(chǎn)工藝，共建設(shè)2套浮選系統(tǒng)。為順應(yīng)煤炭行業(yè)智能化發(fā)展趨勢(shì)，選煤廠同步規(guī)劃應(yīng)用了智能化控制系統(tǒng)。

葫蘆素選煤廠共建設(shè)2套浮選系統(tǒng)，選用了2臺(tái)ZBG3800型表面改質(zhì)機(jī)和4臺(tái)ZWF6500型射流微泡浮選機(jī)以及智能浮選控制系統(tǒng)，于2022年6月成功投入使用。

試運(yùn)行期間，浮選控制系統(tǒng)配合浮選智能加藥系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了射流微泡浮選機(jī)液位自適應(yīng)智能控制以及浮選尾礦灰分反饋控制，滿足浮選系統(tǒng)無人值守、遠(yuǎn)程控制的技術(shù)要求。浮選系統(tǒng)生產(chǎn)穩(wěn)定。試運(yùn)行情況統(tǒng)計(jì)表明，浮選精煤灰分波動(dòng)范圍為7.50%～9.88%，浮選尾礦灰分>75%，設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)如圖6所示，智能化控制系統(tǒng)界面如圖7所示，浮選生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)情況如圖8所示。

圖6 設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)

圖7 智能化控制系統(tǒng)界面

圖8 浮選生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)情況

穩(wěn)定運(yùn)行情況表明，ZBG3800型表面改質(zhì)機(jī)和ZWF6500型射流微泡浮選機(jī)滿足了選煤廠細(xì)煤泥提質(zhì)利用的要求，浮選尾礦滿足離層注漿充填的基本條件，實(shí)現(xiàn)了煤炭資源的合理利用。經(jīng)計(jì)算，葫蘆素選煤廠全年入浮細(xì)煤泥約89.6萬t，精煤抽出率64%，浮選精煤產(chǎn)量為57.34萬t/a。按浮選精煤價(jià)格為720元/t、煤泥價(jià)格為400元/t、浮選藥劑成本費(fèi)用為36元/t計(jì)算，年效益增加2 219.2萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

總 結(jié)

（1）針對(duì)動(dòng)力煤浮選效率低、藥劑消耗量大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，研發(fā)了包含ZBG表面改質(zhì)機(jī)、ZWF6500型射流微泡浮選機(jī)、智能浮選加藥裝置、智能浮選控制系統(tǒng)在內(nèi)的智能化成套浮選裝備。

（2）基于湍流強(qiáng)化浮選理論對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)合灰分在線測(cè)量與智能浮選加藥系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力煤高效浮選，并達(dá)到了無人值守、遠(yuǎn)程控制的目標(biāo)。

（3）ZWF6500型射流微泡浮選機(jī)及智能化成套裝備在葫蘆素選煤廠進(jìn)行了應(yīng)用，取得了良好的生產(chǎn)指標(biāo)，為煤炭資源清潔高效利用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

煤炭科學(xué)研究總院期刊出版公司擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄8種、中文核心期刊9種、中國科技核心期刊11種、中國科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃入選期刊4種，是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學(xué)術(shù)交流陣地，也是行業(yè)最大最權(quán)威的期刊集群。

期刊簡(jiǎn)介

《智能礦山》（月刊，CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139）是由中國煤炭科工集團(tuán)有限公司主管、煤炭科學(xué)研究總院有限公司主辦的聚焦礦山智能化領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用新進(jìn)展的綜合性技術(shù)刊物。

主編：王國法院士

刊載欄目：企業(yè)/團(tuán)隊(duì)/人物專訪政策解讀視角·觀點(diǎn)智能示范礦井對(duì)話革新·改造學(xué)術(shù)園地、專題報(bào)道等。

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期刊成果：創(chuàng)刊5年來，策劃出版了“中國煤科煤礦智能化成果”“陜煤集團(tuán)智能化建設(shè)成果”“聚焦煤炭工業(yè)‘十四五’高質(zhì)量發(fā)展”等特刊/專題30多期。主辦“煤礦智能化重大進(jìn)展發(fā)布會(huì)”“煤炭清潔高效利用先進(jìn)成果發(fā)布會(huì)”“《智能礦山》理事、特約編輯年會(huì)暨智能化建設(shè)論壇”“智能礦山零距離”“礦山智能化建設(shè)運(yùn)維與技術(shù)創(chuàng)新高新研修班”等活動(dòng)20余次。組建了理事會(huì)、特約編輯團(tuán)隊(duì)、卓越人物等千余人產(chǎn)學(xué)研用高端協(xié)同辦刊團(tuán)隊(duì)，打造了“刊-網(wǎng)-號(hào)-群-庫”全覆蓋的1+N全媒體傳播平臺(tái)，全方位發(fā)布礦山智能化領(lǐng)域新技術(shù)、新產(chǎn)品、新經(jīng)驗(yàn)。

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