淺談章村礦選煤廠煤泥水處理系統技術改造

石鑫慧

(河北冀中股份有限公司 章村礦選煤廠，河北 沙河 054108)

章村礦選煤廠建于1998年，是冀中股份章村礦的配套選煤廠，原為跳汰洗選工藝，2006年進行了重介工藝技術改造，目前采用0-80mm不分級不脫泥無壓三產品旋流器分選，煤泥濃縮壓濾工藝，入洗本礦高變質無煙煤，2012年實際入洗原煤126 萬 t。

1 煤泥水系統存在的問題

章村礦選煤廠壓濾車間設有3臺壓濾機，總壓濾面積850m2。濃縮設備為2臺NG-30型耙式濃縮機，沉淀面積1413m2，濃縮機入料為精煤與中矸分級旋流器的溢流，分級旋流器的底流由兩臺高頻篩進行粗煤泥回收。

(1)原煤煤泥中超細粒多，脫水難，壓濾機處理效率低，完成一個工作循環需50—60min，循環時間隨入料性質變化波動較大，導致煤泥水系統能力不足，多次出現堵塞，循環水濃度高等問題，甚至導致壓耙子。

(2)煤泥不能全部回收，部分煤泥排入沉淀池，不僅造成資源損失，而且污染了周邊環境。

(3)加藥環節不易控制，溢流水發灰發白，高粘度煤泥水膠體性質顯著，煤泥水絮凝沉降效果較差。

(4)精煤煤泥分級旋流器組分級效果較差，溢流灰分60%左右，溢流量較大，帶走部分低灰粗煤泥，底流中，細粒級較多，底流灰分37%，摻入末精煤，使末精背灰嚴重。

(5)章村礦選煤廠高密度分選要求懸浮液密度達到1.8g/cm3，懸浮液中煤泥含量不得超過15%，這時，懸浮液易脫穩，懸浮液中一直有較多的超細粒來維持穩定性。

2 對煤泥水的分析實驗

2.1 精煤泥分級旋流器工況分析

改造前章村礦選煤廠精煤旋流器組是FX350-GJ*8型，對精煤泥分級旋流器組進行試驗，試驗發現，底流灰分較高，粗精煤泥經過高頻篩脫水，在離心機中摻入末精煤，作為精煤銷售，較高的灰分使末精煤背灰嚴重，產品質量難控制，總煤泥量增大時，灰分易超標，這時如果通過降低分選密度對粗精煤泥進行背灰，進一步降低了產品質量穩定性，且造成中煤帶煤損失，不科學不合理，要把底流灰分降下來，必須增大分級粒度，根據我礦高變質無煙煤密度大的特點，要增大分級旋流器的分級粒度，又要降低溢流中粗粒級含量和溢流濃度，可考慮更換較小溢流口的大直徑分級旋流器，采用多種直徑可人工更換的底流口，解決了磨損和堵塞問題，又可根據生產實際，做到靈活控制分級粒度。

2.2 絮凝沉降藥劑的選擇及投藥量的確定

章村礦選煤廠濃縮機溢流水經常發灰發白，肉眼可以看到里面含有灰白色的微粒，這些微粒是矸石在洗選過程中遇水泥化產生的，沉降困難，與水易形成穩定的膠體分散系，增大了循環水的粘度，使循環水作為噴水效果較差，混入稀介進入磁選機后易導致細泥積聚，粘附堵塞磁選槽，我礦生產實際中，在排除磁選機入料濃度和粗顆粒影響時，多次發生磁選機回收困難問題，導致生產系統不能正常運行，多采取補加大量清水并磁選機打倒轉清理磁選槽措施。為解決煤泥水絮凝沉降困難問題，章村礦選煤廠工程技術人員進行了大量的嘗試，發現我礦宜采用陰離子型高分子絮凝劑，在煤質較好，泥化不嚴重時候，單獨投加PAM-1200效果較好。

試驗中，先加入1ml質量分數10%的鹵粉，充分混合，再加入2ml質量分數0.15%的PAM充分混合，能迅速形成大絮團，快速沉降，上層水清澈透明，當微細顆粒增多時，這是最佳的藥劑制度。

2.3 煤水分離劑的使用

我礦煤泥水親水性極強，壓濾難，能否通過改變煤泥表面性質以降低其親水性，縮短壓濾循環時間，理論上是可行的，我們采用了煤水分離劑對煤泥進行疏水處理，效果良好，針對性強，循環時間縮短至50分鐘左右，對煤水分離劑進行經濟效益測算，按煤泥現價150元/t，加工費為60元/t計算。藥劑單價8200元/t，每月新增藥劑費用12.3萬元，加藥后每月多產煤泥6450噸，價值96.75萬元，可多增加利潤96.75—60×0.645-12.3=45.75萬元，經濟效益顯著。煤水分離劑的使用減少了煤泥粘濾布問題，煤餅粘度降低，易脫落，加快了捅板效率。

3 壓濾能力核算

章村礦選煤廠，去年入洗原煤123萬t，預計今年入洗量將達到150萬噸，以平均每月入洗12.5萬噸為例，原煤原生煤泥含量為22%，不考慮次生煤泥和精煤產品帶泥，可粗略計算出平均每月原煤煤泥總量2750噸，平均每天產生煤泥916噸，我廠經過對2臺KM300/1600改型，增加了濾板，加大了處理能力，現型號為KM350/1600，目前總壓濾面積達到950m2，每天可處理415噸煤泥，還有500噸左右的缺口，按現有壓濾機單位面積處理效率計算，需增加1084 m2的壓濾面積，根據現場實際，可考慮采用3臺面積400 m2的壓濾機，可增加1200m2的壓濾面積。

4 煤泥水處理系統工藝的改造與完善

4.1 濃縮壓濾系統改造

(1)新增3臺壓濾機及配套設施，在原壓濾車間的西側新增3臺KM400/1600型壓濾機，增加了2臺攪拌桶，及相應的上料系統，使壓濾車間總壓濾面積增大到2150 m2。新壓濾機運轉良好，目前每天煤泥產量約950噸左右，回收了全部資源，實現了洗水閉路循環。

(2)對2臺壓濾機進行改型，共增加100 m2的壓濾面積，根據我礦煤泥水特點，取消了部分隔膜，降低了材料消耗，減少了維護量。

(3)增加了自動加藥系統，增強了絮凝劑溶解效果，使藥效充分發揮，有利與煤泥水沉降，降低了循環水濃度和粘度，減輕了磁選機負擔。

4.2 粗煤泥回收系統改造

(1)將FX350-8型精煤分級旋流器組更換為FX710分級旋流器組，提高了分級精度，降低了溢流中粗粒級含量，底流濃度提高，細粒級減少，底流灰分降低至29%，提高了末精煤質量，避免了過分背灰引起的中煤帶煤問題。

(2)鋪設濃縮機至中矸煤泥桶的管道，同時增設管子到精煤泥桶并在管子上設置閥門，這樣充分的利用了現有的粗煤泥回收系統，提高了煤泥水系統的靈活性。

5 小結

通過增設壓濾機，增加煤泥水系統的處理能力，實現了洗水閉路循環，完善藥劑制度，采用新藥劑，不但提高了噴水脫介效果，而且提高磁選機脫泥效率，減輕了磁選機壓力，提高了懸浮液的穩定性，使我礦的高密度洗選環境得到改善。