選煤廠煤泥水處理系統優化設計及實踐

摘 要：煤泥水處理效果的好壞直接影響著分選系統穩定性、產品質量和洗水濃度。針對洗煤廠煤泥水處理過程中遇到的問題，經現場分析研究決定在合理選擇和添加藥劑、改進分選工藝等方面對原煤泥處理系統進行改造。技改實踐表明，煤泥水處理系統經技術改造后有效地提高了煤泥水的處理效果，為提高選煤廠經濟效益奠定了基礎。

關鍵詞：煤泥水；工藝優化；技改方案；效果分析

隨著環境保護要求的不斷提高，選煤廠洗水閉路循環要求也在不斷提高，煤泥水的處理便成了選煤廠洗水循環中的重點和難點。煤泥水處理效果的好壞直接影響煤炭洗選效率和產品質量，甚至會影響到整個洗煤廠分選工藝流程。分選實踐表明，煤泥水處理系統能力不足，則會造成分選設備故障率升高，洗水濃度偏高，分選效率低下，降低了產品的質量，影響產品銷售。盡管采取化學、物理手段可以大幅度的降低洗水中煤泥含量，但洗水濃度偏高問題仍然是困擾洗煤廠的關鍵難題[1-3]。文章以西部某礦附屬選煤廠為研究對象，為實現低濃度洗水和煤泥的有效回收，對原煤泥水處理工藝進行技術改造。

1 煤泥水處理系統問題分析

該選煤廠設計可入選原煤能力300萬噸/年，煤泥水處理系統具體為煤泥水經由煤泥重介質旋流器進行分級和濃縮，底流進入選煤廠粗煤泥回收系統，溢流進入濃縮機和加壓過濾機進行脫水回收煤泥，所得濾液進入閉路循環洗水。該選煤廠自2001年運營以來，生產系統穩定，分選精度高，但是受到礦井開采工藝的改變，入選原煤煤泥含量大幅度提高，造成分選系統中煤泥處理難度加大，原分選工藝煤泥處理能力減弱，致使洗水中煤泥含量較高。另外，選煤采用單絮凝劑進行煤泥沉淀，該絮凝劑對于細煤泥處理效果較差，造成洗水中煤泥含量偏高，原因是細煤泥表面存在斥力較大的電荷會阻礙煤泥的絮凝過程，故藥劑的選擇不合理也是造成洗水濃度偏高的重要原因。

洗水濃度偏高會一定程度地制約選廠正常分選，造成重介分選系統處于低負荷運行；煤泥部分進入分選產品中，造成產品質量不達標；今年應客戶要求將噴吹煤灰分指標調為9.6～10%，而當前產品灰分值普遍高于10%，這樣造成產品銷售困難。另外，煤泥水處理系統偏弱還造成煤泥中精煤流失，影響了選煤廠精煤產率。因此，對原煤泥水處理系統進行優化設計已刻不容緩。

2 煤泥水處理系統技改方案

2.1 藥劑的合理選擇和使用

選煤廠原來使用的凝聚劑為明礬，在進行煤泥處理過程中存在絮凝劑使用量大、添加藥劑頻繁，處理效果較差等問題。本著降耗節約的目的，決定采用TLT系列有機絮凝劑和凝聚劑解決明礬使用過程中存在的問題。用藥量的確定對于選煤成本和分選效果至關重要，在滿足生產要求的基礎上對不同型號藥劑進行交叉試驗，通過藥劑添加量、煤泥沉降速度、洗水濃度等多個指標來確定藥劑量和藥劑組合。試驗結果表明，當確定質量分數為1.0%的TLT8840型凝聚劑和質量分數為0.1%的TLT8610型絮凝劑用量分別為0.20ml/m3和0.15ml/m3時，煤泥沉降效果最好，洗水濃度最低，且有效地避免了細煤泥難處理問題，故煤泥處理系統用藥量和藥劑組合應以此試驗結果為基準進行確定。

藥劑添加位置對于煤泥沉降效果有直接影響，通過多次試驗得出藥劑添加位置若距離濃縮機入料點過近則易造成藥劑與煤泥水混溶時間短，藥劑分散程度較差；若藥劑添加位置距離入料點過遠則易造成藥劑絮團破壞。最終確定絮凝劑添加位置為距離入料點約為20m處，凝聚劑添加位置在絮凝劑添加位置前方14～15m，這樣可以有效保證藥劑與煤泥水混溶，有利于提高煤泥水處理能力。

2.2 分選工藝優化

鑒于原煤泥水處理工藝流程會導致精煤灰分和洗水濃度偏高等問題，這些問題的存在對于提高產品質量和選煤廠效益極為不利，故決定對原煤泥水處理工藝進行優化設計，具體見圖1所示。由圖1可知，該煤泥水處理系統屬于兩段濃縮、兩段回收煤泥處理系統，具體為：煤泥水進入1#濃縮機，1#濃縮機根據要求添加TLT8840型凝聚劑和TLT8610型絮凝劑降煤泥進行沉淀和濃縮，煤泥水經1#濃縮機處理后底流進入離心機，溢流和離心機離心液進入2#濃縮機；2#濃縮機按要求添加TLT8610型絮凝劑，2#濃縮機底流進入加壓過濾機進行壓濾，壓濾液進入沉淀池進行沉淀，濃縮機溢流進入閉路循環水系統。

該煤泥水處理系統實現了離心機和加壓過濾機分離給料，可有效解決細煤泥難處理問題，2#濃縮機的使用進一步提高了細煤泥回收效果；同時配合有機絮凝劑和凝聚劑的使用，有效地保證了煤泥的正?；厥?，可有效降低洗水濃度同時提產品質量，對于提高選煤廠綜合效益具有重要作用。

3 煤泥處理系統優化效果分析

通過煤泥水處理系統技術改造和藥劑的合理選擇與添加，煤泥水系統處理能力得到了較大幅度的提升，洗水濃度得到了較好的控制，確保了精煤灰分在可控范圍內，對于選煤廠主分選系統的穩定運行具有較好的推助作用。另外，洗水濃度的有效控制，分選過程中介質消耗量也顯著降低。對煤泥水處理系統改造前后各指標進行對比結果顯示，改造后精煤回收率由原54%提高至62%，洗水濃度由原80g/L～120g/L降低至24g/L，介質消耗量由原5.6kg/t降低至2.3kg/t。由此可知，改造后的煤泥水處理系統效果顯著。

4 結束語

針對選煤廠原煤泥水處理系統存在的精煤灰分高、洗水濃度高、煤泥水處理能力弱等問題，通過藥劑的合理選擇、添加和煤泥水處理工藝的改進，實現了煤泥的有效回收和洗水的閉路循環。同時因煤泥水處理系統技術改造帶來的經濟利益相當可觀，按照入選原煤300萬噸/年計，每年可多回收精煤32萬噸，每年可增加營業收入近2.4億元，僅靠降低介質消耗而節省的開支可達900萬元/年。作為選煤管理人員，應高度重視煤泥水處理的重要性，及時對存在的問題進行分析，對不合理的工藝進行改進，只有這樣才能真正實現選煤廠效益的最大化。

參考文獻

[1]張榮瑞.官地礦選煤廠煤泥水處理工藝系統改造[J].選煤技術，2011（4）：41-42.

[2]冉進才，陶東平，李延峰.選煤廠煤泥水處理問題及對策[J].選煤技術，2003（1）：29-30.

[3]王光澤，宋萬軍，張寧.煤泥水處理系統的優化[J].潔凈煤技術，2013，19（2）：21-23.

作者簡介：訾威（1987，6-），男，河南永城人，碩士研究生，現從事煤礦管理工作。