淺析二次絮凝在煤泥水處理中的應(yīng)用

馬 騰

(同煤集團(tuán)永定莊選煤廠，山西 大同 037002)

煤泥水處理對(duì)每個(gè)選煤廠都是非常重要的一個(gè)工藝環(huán)節(jié)，它和煤炭的洗選加工密切相關(guān)，它的發(fā)展變化也緊密伴隨著分選加工的發(fā)展變化，目前，煤泥水處理已經(jīng)成為整個(gè)選煤工藝中涉及面最廣、投資最大、最復(fù)雜、最難管理的環(huán)節(jié)。

1 煤泥水系統(tǒng)存在的問(wèn)題

同煤集團(tuán)永定莊選煤廠年設(shè)計(jì)能力210萬(wàn)t，洗選工藝采用兩產(chǎn)品重介旋流器及螺旋分選機(jī)聯(lián)合分選，細(xì)煤泥由加壓過(guò)濾機(jī)回收。該廠從調(diào)試到正常生產(chǎn)已有一年，近期由于入廠原煤煤質(zhì)的變化，導(dǎo)致濃縮機(jī)煤泥水沉降效果差。濃縮機(jī)的工作原理：利用煤泥水中固體顆粒的自然沉降特性，需要濃縮的煤泥水首先進(jìn)入自由沉降區(qū)，水中的顆粒靠自重迅速沉降，當(dāng)下降到壓縮區(qū)時(shí)，煤漿已匯聚成緊密接觸的絮團(tuán)，迅速下降到濃縮物區(qū)。由于刮板的運(yùn)轉(zhuǎn)，使?jié)饪s物區(qū)形成一個(gè)錐型表面，濃縮物受刮板的壓力進(jìn)一步被壓縮，擠出其中的水分，最后由卸料口排出，即濃縮機(jī)的底流產(chǎn)物。煤漿由自由沉降至濃縮物區(qū)時(shí)，中間還要經(jīng)過(guò)過(guò)渡區(qū)。在過(guò)渡區(qū)，一部分煤粒因自重而下沉，另一部分煤粒因受到密集煤粒的阻礙而不能下沉，形成了介于自由沉降區(qū)、濃縮物區(qū)之間的過(guò)濾區(qū)。當(dāng)原生煤泥及細(xì)粒級(jí)煤泥含量較多時(shí)，加壓過(guò)濾機(jī)又無(wú)法正常壓出煤泥(排料周期較長(zhǎng)，最長(zhǎng)達(dá)635 s)，導(dǎo)致濃縮機(jī)內(nèi)物料越積越多，不同粒度級(jí)的煤泥無(wú)法按照濃縮機(jī)的工作原理進(jìn)行沉降，最終導(dǎo)致惡性循環(huán)，如此以來(lái)煤泥水沉降效果會(huì)更差，對(duì)整個(gè)洗選系統(tǒng)及產(chǎn)量都有極大影響。

2 煤泥粒度組成分析

在煤泥水系統(tǒng)不正常的情況下進(jìn)行取樣，對(duì)602濃縮機(jī)底流進(jìn)行細(xì)煤泥篩分試驗(yàn)，得出數(shù)據(jù)與正常時(shí)進(jìn)行對(duì)比分析來(lái)查找原因，見(jiàn)表1，表2。

表1 不正常情況下的煤泥細(xì)篩分試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表2 正常情況下的煤泥細(xì)篩分試驗(yàn)數(shù)據(jù)

從表1，表2中可以看出，＜0．075 mm(200網(wǎng)目)以下的由31．57%增加到了50．63%，而 ＜0．045 mm(325網(wǎng)目)粒度的增加尤為明顯，煤泥灰分有所提高。同時(shí)該廠對(duì)入廠原煤進(jìn)行了原生煤泥的測(cè)定：＜0．5 mm以下的含量占到9．27%，正常情況下含量為5．72%。由于原生煤泥量及超細(xì)顆粒的增多使煤泥水受到了極大的影響，而加壓過(guò)濾機(jī)對(duì)入料粒度的要求很嚴(yán)格，該廠只有加壓過(guò)濾機(jī)回收煤泥，沒(méi)有板框壓濾機(jī)，所以，只能從其他方面尋求解決方法。

3 實(shí)施方案比較

1)在出現(xiàn)煤泥水沉降效果差時(shí)，通過(guò)加大進(jìn)入濃縮機(jī)的絮凝劑藥劑量，試驗(yàn)煤泥的沉降沒(méi)有效果，加壓過(guò)濾機(jī)的排料周期沒(méi)有變化，周期較長(zhǎng)。

2)將濃縮機(jī)內(nèi)的煤泥水由601導(dǎo)入602，并加入適量的絮凝劑藥量，但在實(shí)踐中此方法對(duì)煤泥水沉降無(wú)效果，加壓過(guò)濾機(jī)排料周期依然較長(zhǎng)，此方法也行不通。

3)采用二次絮凝的方法。二次絮凝是將絮凝劑加入加壓過(guò)濾機(jī)入料桶內(nèi)，使入料桶內(nèi)的煤泥水濃度提高，顆粒變大，有利于煤泥成餅、脫水。該廠采用二次加藥前后數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表3，各表4。

表3 二次絮凝前早、夜班數(shù)據(jù)

表4 二次絮凝后二、夜班數(shù)據(jù)

通過(guò)表3，表4數(shù)據(jù)對(duì)比，二次絮凝起到的作用相當(dāng)明顯，使加壓過(guò)濾機(jī)的排料周期縮短，加大了處理能力，濃縮機(jī)內(nèi)煤泥的進(jìn)出也能達(dá)到平衡狀態(tài)，從而確保了正常生產(chǎn)。

4 總結(jié)

通過(guò)二次絮凝的方法使該廠煤泥水系統(tǒng)運(yùn)行良好，在礦方外運(yùn)需求緊張的情況下，確保了洗煤廠能夠?yàn)槠涮峁┳銐虻木毫俊Ｒ虼耍搹S結(jié)合實(shí)際情況對(duì)二次絮凝的使用進(jìn)行了規(guī)范：

1)生產(chǎn)運(yùn)行中濃縮機(jī)的行走阻力若持續(xù)升高，在阻力升高到1．0 MPa以上，濃縮機(jī)底流濃度能夠滿足加壓過(guò)濾機(jī)的入料要求，但是排料周期若超過(guò)200 s，需要開(kāi)啟二次加藥。

2)當(dāng)濃縮池的沉降效果不好，清水層有降低的跡象，加大濃縮池的加藥量后，煤泥沉降正常，統(tǒng)計(jì)出濃縮池的噸煤加藥量超過(guò)15 g，須開(kāi)啟二次加藥系統(tǒng)。

3)濃縮池煤泥水的顏色一般情況呈黃色，若出現(xiàn)呈灰色的異常情況，有可能是煤質(zhì)發(fā)生變化，及時(shí)做小篩分實(shí)驗(yàn)分析，密切觀察濃縮池清水層的情況，開(kāi)啟二次加藥，盡快清理濃縮池中的煤泥。

4)通過(guò)小篩分的試驗(yàn)分析，如果＜0．075 mm細(xì)粒級(jí)的含量超過(guò)15%，細(xì)顆粒的產(chǎn)率升高，密切注意清水層的變化，適當(dāng)提高濃縮池的加藥量，同時(shí)開(kāi)啟二次加藥，將排料周期降到150 s以下，盡快將濃縮池的煤泥處理掉。

5)加壓過(guò)濾機(jī)的產(chǎn)品灰分較平時(shí)(30%左右)升高5%以上，須開(kāi)啟二次加藥將排料周期降到150 s以下，盡快將濃縮池的煤泥處理掉。

6)若濃縮池底流濃度過(guò)低(低于150 g/L)，濃縮池的行走阻力＜1 MPa時(shí)，可以開(kāi)啟二次加藥，合理調(diào)整加壓過(guò)濾機(jī)的入料濃度，保證加壓過(guò)濾機(jī)產(chǎn)品水分。在開(kāi)啟二次同時(shí)，觀察加壓過(guò)濾機(jī)的運(yùn)行情況，如果排料周期開(kāi)始運(yùn)行正常，過(guò)一段時(shí)間后又再次變長(zhǎng)，需要對(duì)328入料桶放底流檢查濃度，若濃度過(guò)低，可將入料桶中的物料放掉，重新加入濃縮池底流物料。