某選煤廠煤泥水系統優化分析

馬延庚　張　波　王立平　唐永智（.沈陽建筑大學市政與環境工程學院，遼寧 沈陽 068；.中交通力建設股份有限公司，陜西 西安 70075；.國核工程有限公司，上海 00；.哈爾濱電站設備成套設計研究所有限公司，黑龍江 哈爾濱 5006）

某選煤廠煤泥水系統優化分析

馬延庚1張波2王立平3唐永智4
（1.沈陽建筑大學市政與環境工程學院，遼寧 沈陽 110168；2.中交通力建設股份有限公司，陜西 西安 710075；3.國核工程有限公司，上海 200233；4.哈爾濱電站設備成套設計研究所有限公司，黑龍江 哈爾濱 150046）

當前我國的選煤技術可以為各型選煤廠提供穩定的煤泥水處理循環優化的整個裝備和技術支持。當然在選煤廠實際生產中，仍然有部分選煤廠存在污水外排的問題，造成國家環境污染和水資源浪費。其實很多都是技術問題可以解決的，煤泥水系統的正常運行是選煤廠的關鍵。無論新建還是擴建的選煤廠，通過對本廠煤泥特性和全廠工藝流程的分析都能制定出合理的煤泥水處理系統，只要抓住幾個煤泥水系統的幾個要點，分析其影響因素，就能對選煤廠煤泥水系統進行合理優化。

煤泥水；系統優化；系統分析

1 煤泥水特性

眾所周知，煤泥水是由煤跟水構成的，煤泥水的性質跟煤的特性有關系又和水的特性有關，并與它們之間相互影響相互作用。比較煤泥水特性的主要參數有粘度、濃度、灰分等化學性質還有煤泥的粒度，這中間，煤泥粒度組成在比較大程度上決定了煤泥水沉降過程中的輕重程度。伴隨著煤泥粒度變小還有細粒含量增強，煤泥水的顆粒的布朗運動也在增強，尤其煤泥水黏度增大，內部顆粒間的電荷斥力作用也在增強，這就使得煤泥水具有很強的膠體特性，從而導致了煤泥水不能自然濾清。在正常情況下，在地質年代較長的選煤廠產生的煤泥水濃度較地質年代較短的低，處理起來相對簡單；那些地質年代較淺煤種所產生的煤泥水不但濃度高，并且黏度大、粒度小，過濾澄清起來十分不便。高濃度煤泥水不好處理的主要因素在于他是一個相對穩定的狀態，濾凈一段時間也不會自然沉降。煤泥水性質比較特別，他會受到很多因素的制約，比如原煤中煤泥的含量、選煤廠次生煤泥量、煤泥中的可溶物數量跟種類還有工業生產用水的特征等等，還有一點就是，煤泥水的利用與選煤廠工藝系統流程有很大的關系。

2 影響煤泥水治理的問題

伴隨著煤炭開采的機械化程度的提升還有原煤的入洗率的提高，原生和次生煤泥量大約占人工選原煤的32%。但是在實際應用中，煤泥水系統工作能力還沒有辦法充分應用，這其中有以下三點嚴重制約了洗選能力。第一是由于煤泥水的懸浮液還有膠體的性質，煤泥能穩定地懸浮在煤水中并且大面積的積聚，導致濃縮機溢流水的濃度迅速增加，造成惡性循環的后果。由于濃縮機溢流水濃度較高，從而無法滿足選煤廠的生產需要，這就需要依靠排放高濃度的煤泥水和補充大量的清水去勉強維持正常的工作，從而嚴重影響了脫介的效果。而導致磁鐵礦粉損耗增加，選煤廠的生產成本就會增大；除了成本的加大更嚴重的問題是，選煤廠要不斷的外排廢棄的煤泥水，會導致社會環境的破壞。第二是因為選煤廠的設備能力回收率不高。過大的煤泥量使濃縮機底流量大且濃度較高，僅僅依靠現有的過濾設備無法完全回收沉淀后的煤泥，使得這部分煤泥不停地在系統中循環并導致濃度不斷提升。為了維持生產，不得不向外排煤泥水，這樣不但流失了可以再利用的煤泥還污染了環境。最后一點是壓力事故導致煤泥水洗水很難自動閉路循環是因為壓濾機處理動力不足，濃縮機底流沒有辦法及時排出，煤泥長期淤積，導致耙子壓力增加，從而使濃縮機發生壓耙事故，對選煤廠的正常生產造成嚴重影響。

3 煤泥水系統優化方法

3.1 處理能力不足的優化方法。一般情況下，選煤廠改造時都主要改造主洗系統，對煤泥水系統的改造相當滯后，相應的濃縮機超負荷運行，這樣會出現一系類的問題，如煤泥水外漏，循環水的細泥含量太高，壓濾機的強度太大不能正常生產，甚至影響全廠停產。這樣情況一般可以增加濃縮機個數或提高單臺處理量，增加煤泥篩分設備，增加或選用高效的煤泥壓濾設備。

3.2 藥劑使用不合理。煤泥水處理系統的加藥點和加藥方式不合理會導致煤泥水處理系統紊亂，循環水中的固體含量達不到規定要求。選煤廠隨著煤質的變化原有的藥劑可能不適應現有煤質的要求，就必須通過采用新型高效的藥劑，促使洗煤泥在濃縮機里盡快沉降，避免極細煤泥在循環水中循環，影響重選作業和浮選作業。因為部分選煤廠人選原煤煤質參差不齊，煤泥水系統運行不穩定，處理效率不高，導致系統煤泥含量高，所以對選煤廠煤泥水系統進行優化設計這其中通過藥劑變化有以下幾個步驟。煤泥水處理時通常采用高分子絮凝劑進行絮凝沉降，即煤泥水中的懸浮顆粒通過高分子絮凝劑分子鏈的捕集、架橋作用，相互粘合成較大的絮體，從而改變顆粒的物理性質和沉降速度。由很多選煤廠的煤泥水中固體物料粒度組成較細，含有相當數量的細泥，且顆粒之間的斥力較大，故而沉降速度極為緩慢。因此，需要添加凝聚劑對其電性進行中和，從而降低顆粒間的靜電作用，以利于高分子絮凝劑對其絮凝沉降。如果由于現場藥劑對煤泥水體系缺乏適應性，那么可以通過煤泥水沉降的正交試驗，選用合理的新型藥劑，以期達到煤泥水高效處理的目的。為了使藥劑更合理的利用，可以采用多點加藥劑的方法，一般對絮凝劑和凝聚劑采取4點加藥，這樣使藥劑發揮更大的作用。通過對原加藥點的優化，使藥劑發揮最大作用。

3.3 工藝不合理。通過改造選煤廠的煤泥水處理工藝能夠提高選煤廠煤泥水處理效率和處理量，合理的優化還能提高精煤產率，使產品的結構更加合理，不僅能解決選煤廠煤泥水處理過程中遇到的問題，還能大大提高選煤廠的經濟效益，減輕工人的勞動能力。工藝的合理改造成效是顯而易見的，這里探討一下針對原因而對以前的工藝進行相應改造。傳統的浮選工藝流程主要分為直接浮選、濃縮浮選，其特點均是一次浮選、一次脫水過程，唐山國華設計院在一些技改工程中，運用“2+2”煤泥水處理工藝，可以優化選煤廠的煤泥水處理。

結語

通過本文針對煤泥水特性的分析，了解的煤泥水的基本性質，為各個選煤廠對煤泥水的所有特性有一個大致的了解，根據每個廠情況的不同，可以測定相應的特性，根據特性設計合理的煤泥水處理工藝。選煤廠的煤泥水系統出現問題較多，針對典型問題進行分析，提出一些常見問題的解決方法，對優化選煤廠的煤泥水系統具有一定的指導意義。

[1]任建民，劉磊，樊合高.趙固二礦選廠煤泥水處理系統的優化改造[J].潔凈煤技術，2012，18（03）：10-12.

[2]李樹林.選煤廠煤泥水處理系統工藝研究[J].工藝與技術，2013，15（369）：118-119.

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