浅谈选煤厂煤泥水处理方法的工艺改造

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1、浅谈选煤厂煤泥水处理方法的工艺改造【摘要】在湿法选煤中，洗选吐原煤需耗费3〜5t水，煤泥水的澄清再利用是提高生产效益、节能减排的重要环节。通过调查分析现有选煤厂煤泥水处理的方法，提出了煤泥水处理方法的工艺改造。本工艺通过对煤泥沉降工艺流程的改进，把原有的浓缩浮选流程改为部分直接浮选流程；在介质水选择上，可优先选择硬度较大的水作为洗选介质以加速沉降；在设备选型中，选择效率更高，更先的进洗选的设备。【关键词】选煤厂煤泥水；工艺改造；浮选；浓缩设备选煤厂煤泥水处理是湿法炼焦煤选煤厂建设中投资最大的工艺环节，

2、也是选煤厂生产管理中最重要、最复杂的环节，几乎涉及选煤厂的各个工段，其建设、运行和管理直接关系经济效益和社会效益。在煤炭分选加工中，除某些干法作业外，都需要大量的水作为洗选介质，通常洗选It原煤消耗3〜5吨水，洗煤产生的煤泥水不能直接外排，以免造成环境污染。为节省水资源和保护环境，煤泥水需经过处理循环再利用。所以在洗煤过程中，煤泥水处理是具有重要意义的。1将浓缩浮选改为部分直接浮选精煤浓缩过滤流程图1浓缩浮选流程传统选煤厂煤泥水处理选用浓缩浮选流程，是煤泥浮选中应用比例最大的，也是现在老型选煤厂中最常

3、见的浮选流程。分级后的煤泥水经浓缩机浓缩后，高浓度的底流添加清水稀释后去浮选作作业，而低浓度的溢流作为循环水使用。该流程由于入浮浓度高，所以浮选、过滤、厂房等投资较少，电耗、药剂消耗也低。但高灰细泥在洗水中积聚的现象无法消除，造成洗水浓度较大，作为循环水使得水洗精煤质量受到一定程度污染或严重恶化。针对浓缩浮选存在的缺点，20世纪70年代中期开始在我国邢台煤矿选煤厂首先发展起来直接浮选流程。该工艺中，分级后浓度较低的煤泥水不经浓缩直接到浮选作业，浮选之后的尾煤经浓缩设备高度澄清处理后再作为循环水使用，基

4、本上实现了清水选煤。市于煤泥中全部颗粒经过浮选，所以也避免了高灰细泥在工艺中的积聚循环。但是此流程的缺点在于厂房、设备和药剂耗量较大的问题。图2浮选精煤浓缩过滤流程在此基础上，早在20世纪90年代部分直接浮选流程应运而生，该流程是将分选后的煤泥水中80%直接进入浮选流程，20%不经浮选直接作为循环水。该流程保留前两个流程的优点，又克服前两个流程的缺点，即循环水浓度不是太高，入浮选浓度不是太低，浮选的技术指标有所提高。从当前发展趋势，浓缩浮选流程在新厂的设计上基本已经被淘汰，当前它仅存在于老厂的工艺中，

5、那如何对老厂的工艺做改进呢•最简单有效的方法就是把浓缩浮选流程改成部分直接浮选精煤浓缩过滤工艺。就是将原来用于浮选入料浓缩的浓缩机放到浮选后精煤浓缩的工艺环节，也就是将浓缩机在流程中的位置稍作改变，由浮选前改为浮选后，这样改进了局部的管路。使得较落后的工艺不仅变成最先进的部分直接浮选，大大改善了煤泥水处理的效果。此外,该流程还将传统的浮选精煤直接过滤改为浓缩过滤。改进后，一台过滤机能顶两台以上过滤机的效果。2高硬度水有利于煤泥的絮凝沉降大屯选煤厂澄清浓缩机在不见药剂条件下自然出清水溢流，就是由于该厂补

6、充水硬度32〜37mgn/l；南山选煤厂在使用絮凝剂为其他厂的几十倍的情况下，煤泥的絮凝沉降效果仍不明显。加大了补充水的硬度，絮凝剂用量rfl30g/m3降到3.5g/m3o得到了较快的煤泥沉降和较清的浓缩机溢流。研究表明，当水的硬度（钙镁离子含量）较大，颗粒较易沉淀。这是由于悬浮状态的微细煤泥颗粒表面荷负电，相互之间斥力的作用，使体系保持分散稳定状态。煤泥颗粒保持这种分散稳定性的原因是颗粒表面的双电层（扩散层和密实层）及表面电位，以及水化作用的影响。水是极性分子，在带负电的颗粒表面产生诱导偶极，形成

7、包围水层。使悬浮颗粒难以沉淀。然而在硬度较人的水中，由于钙镁离子的存在，可以中和颗粒表面负电，降低表面电位，获得较好的沉降效果。例如，当选煤厂选用的絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺（php）吋，由于阴离子的C00-和带负电的煤泥颗粒相互排斥，影响架桥效果，若水的硬度增大，即钙镁离子的含量增多，它们可中和煤泥表面的负电荷，降低电动电位，使颗粒之间斥力减弱。若此时再加入php效果更好。根据煤泥水硬度不同，煤泥的絮凝沉降已形成几种不同的模式：1）硬度大：不加凝聚剂、絮凝剂，自然出清水；2）硬度较小：需要凝聚剂或者絮

8、凝剂；3）硬度小、杂质多：需要凝聚剂和絮凝剂。非离子型的絮凝剂在煤泥沉淀过程中主要起吸附架桥作用，凝聚剂主要起电性中和左右，离子型的絮凝剂既有吸附架桥又有电性中和作用。因此，冃前多数选煤厂选用的是无机凝聚剂和高分子絮凝剂配合使用的方案。由于颗粒表面的负电作用，添加药剂遵循先加凝聚剂中和表面电性，再加絮凝剂架桥形成大絮团沉淀。图3选煤厂絮凝剂配置、添加系统示意图3高效的煤泥水分级、浓缩、澄清设备的选用在煤泥水处理中常用的自然沉降设备包括煤泥沉淀池、浓缩漏斗