淺談高灰細(xì)泥對煤泥水處理系統(tǒng)的影響

劉瑞芹，趙冠一

（河南煤化鶴煤九礦選煤廠，河南 鶴壁458010）

鶴煤公司九礦選煤廠是一座設(shè)計能力為0.6Mt／a的礦井型選煤廠，選煤工藝為跳汰、浮選、濃縮聯(lián)合。近期由于工作面煤質(zhì)和采煤工藝的變化，入選原煤中－0.5mm含量和灰分提高，原煤泥化現(xiàn)象嚴(yán)重，已影響到浮選系統(tǒng)的正常運(yùn)行。曾一度出現(xiàn)浮選效果差，浮選尾礦濃度高達(dá)150g／L以上，灰分30%以下，濃縮池煤泥水沉降速度慢，溢流水濃度高達(dá)100g／L以上，已影響到選煤廠的正常生產(chǎn)。本文以高灰、細(xì)泥對九礦選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)的影響做一探討。

1 原因分析

煤粉小篩分試驗結(jié)果參見表1、表2。

從表1、2可以看出，－0.5mm含量的灰分較3月份提高了4%，含量提高了4.83%，而－0.045mm含量提高了38.12%，灰分提高了5.96%。以上對比數(shù)據(jù)不難解釋浮選系統(tǒng)異常的原因。由于煤泥水中凝聚了最細(xì)、難處理的細(xì)泥（－0.045mm），這些顆粒粒度細(xì)、灰分高、粘性大，難于沉降，因而極難用常規(guī)的沉降、回收和脫水設(shè)備處理。

經(jīng)分析，細(xì)泥對煤泥水處理的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）“搶先”吸附浮選劑，使一般煤粒不能獲得應(yīng)有的浮選劑。

2）無選擇性地占據(jù)了氣泡表面，使一般煤粒與氣泡粘附的難度增加。

3）在煤粒表面形成細(xì)泥覆蓋，抑制粗粒煤的浮選。

4）細(xì)泥進(jìn)入泡沫產(chǎn)品會惡化浮精脫水效果，進(jìn)入尾礦則增加煤泥水處理難度。

表1 煤粉小篩分試驗結(jié)果（2012年3月）

表2 煤粉小篩分試驗結(jié)果（2012年5月）

2 試驗對比

2.1 浮選試驗對比

針對以上分析，分別對起泡劑和捕收劑做了調(diào)整，取煤泥水樣品，分別利用原捕收劑和起泡劑和調(diào)整配方后的藥劑做試驗對比，試驗結(jié)果見表3、表4。

表3 原藥劑試驗數(shù)據(jù)

表4 調(diào)整配方后藥劑試驗數(shù)據(jù)

從以上結(jié)果可以看出，精煤抽出率提高了26.33%，尾礦灰分提高了30.93%。同時也說明原捕收劑和起泡劑已不適用于現(xiàn)在煤泥的特性。調(diào)整后的起泡劑選擇性強(qiáng)、起泡性能良好、起泡速度快，有利于提高精礦的回收率；生成的泡沫脆而不粘，消泡容易；捕收劑增加了煤泥顆粒疏水性的表面活性劑，該捕收劑用量少，捕收能力強(qiáng)、選擇性好、浮選效果明顯。

2.2 浮選尾礦沉降試驗對比

浮選尾礦做沉降對比試驗結(jié)果見表5。

表5 尾礦沉降對比試驗數(shù)據(jù)

對比試驗結(jié)果可以看出，聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺配合使用效果較佳，按上述實(shí)驗用藥量用于實(shí)際生產(chǎn)，沉降效果非常好，濃縮機(jī)清水層高度達(dá)1.5m以上，溢流水濃度在20g／L以下。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

該廠入浮煤泥流量約Q＝300m3／h，入浮煤漿濃度q＝80g／L，則干煤泥量為 Q干＝Q×q／1000＝300×80／1000＝24t／h。

根據(jù)浮選效果對比試驗知精煤抽出率提高了26.33%，則每小時可多浮精煤約24×26.33%＝6.32t。精煤單價按1000元，煤泥單價按300元計算，則增加效益為6.32×（1000－300）＝4424元。

每噸干煤泥消耗的浮選藥劑費(fèi)用增加24×1.2×（18000－6000）／1000＝345.6元。原藥劑價格6000元／噸，新更換藥劑18000元／噸。

浮選尾礦流量約200m3／h，則增加聚合氯化鋁費(fèi)用約200×35＝7000g／h.，每噸聚合氯化鋁約2000元，則增加費(fèi)用約14元。

則每小時增加收入為4424－345.6－14＝4064.4元。每天平均生產(chǎn)14小時，每月按30天計算，則每月可增加效益約170.7萬元

4 結(jié)語

對于粘土含量高，較難處理的極細(xì)粒煤泥，可通過采取以下措施，達(dá)到良好的運(yùn)行效果：

1）選用選擇性較強(qiáng)的捕收劑；能形成較脆泡沫、含水量大、有利于二次富集作用的起泡劑；同時添加分散劑，可使細(xì)泥不在其它顆粒表面附著覆蓋而分散于浮選煤漿中。

2）采用分段加藥，使浮選煤漿中藥劑保持較低的合理的濃度，避免細(xì)泥無選擇性吸附，以提高藥劑利用率。

3）采取較低浮選煤漿濃度下浮選，用以降低浮選煤漿和泡沫層粘度。

4）同時使用絮凝劑和聚合氯化鋁，可以將煤泥水中的粘土和細(xì)粒煤都除去，使煤泥水澄清。

實(shí)踐證明，對于高灰、細(xì)泥的煤泥水，在不需要改變現(xiàn)有設(shè)備和工藝流程的情況下，通過調(diào)整浮選藥劑和增加聚合氯化鋁也可提高浮精煤抽出率，實(shí)現(xiàn)煤泥水澄清的效果。

〔1〕吳大為.浮游選煤技術(shù)〔M〕.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社.

〔2〕吳式瑜，岳勝云.選煤基本知識〔M〕.北京：煤炭工業(yè)出版社.

〔3〕王世民，趙選選.浮選工〔M〕.北京：煤炭工業(yè)出版社.