某選煤廠煤泥水系統(tǒng)優(yōu)化分析

馬延庚　張　波　王立平　唐永智（.沈陽建筑大學(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院，遼寧 沈陽 068；.中交通力建設(shè)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(shè)備成套設(shè)計(jì)研究所有限公司，黑龍江 哈爾濱 5006）

某選煤廠煤泥水系統(tǒng)優(yōu)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(xué)市政與環(huán)境工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110168；2.中交通力建設(shè)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(shè)備成套設(shè)計(jì)研究所有限公司，黑龍江 哈爾濱 150046）

當(dāng)前我國的選煤技術(shù)可以為各型選煤廠提供穩(wěn)定的煤泥水處理循環(huán)優(yōu)化的整個(gè)裝備和技術(shù)支持。當(dāng)然在選煤廠實(shí)際生產(chǎn)中，仍然有部分選煤廠存在污水外排的問題，造成國家環(huán)境污染和水資源浪費(fèi)。其實(shí)很多都是技術(shù)問題可以解決的，煤泥水系統(tǒng)的正常運(yùn)行是選煤廠的關(guān)鍵。無論新建還是擴(kuò)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(tǒng)，只要抓住幾個(gè)煤泥水系統(tǒng)的幾個(gè)要點(diǎn)，分析其影響因素，就能對選煤廠煤泥水系統(tǒng)進(jìn)行合理優(yōu)化。

煤泥水；系統(tǒng)優(yōu)化；系統(tǒng)分析

1 煤泥水特性

眾所周知，煤泥水是由煤跟水構(gòu)成的，煤泥水的性質(zhì)跟煤的特性有關(guān)系又和水的特性有關(guān)，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(shù)有粘度、濃度、灰分等化學(xué)性質(zhì)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(xì)粒含量增強(qiáng)，煤泥水的顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)也在增強(qiáng)，尤其煤泥水黏度增大，內(nèi)部顆粒間的電荷斥力作用也在增強(qiáng)，這就使得煤泥水具有很強(qiáng)的膠體特性，從而導(dǎo)致了煤泥水不能自然濾清。在正常情況下，在地質(zhì)年代較長的選煤廠產(chǎn)生的煤泥水濃度較地質(zhì)年代較短的低，處理起來相對簡單；那些地質(zhì)年代較淺煤種所產(chǎn)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(gè)相對穩(wěn)定的狀態(tài)，濾凈一段時(shí)間也不會(huì)自然沉降。煤泥水性質(zhì)比較特別，他會(huì)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(shù)量跟種類還有工業(yè)生產(chǎn)用水的特征等等，還有一點(diǎn)就是，煤泥水的利用與選煤廠工藝系統(tǒng)流程有很大的關(guān)系。

2 影響煤泥水治理的問題

伴隨著煤炭開采的機(jī)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(shí)際應(yīng)用中，煤泥水系統(tǒng)工作能力還沒有辦法充分應(yīng)用，這其中有以下三點(diǎn)嚴(yán)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(zhì)，煤泥能穩(wěn)定地懸浮在煤水中并且大面積的積聚，導(dǎo)致濃縮機(jī)溢流水的濃度迅速增加，造成惡性循環(huán)的后果。由于濃縮機(jī)溢流水濃度較高，從而無法滿足選煤廠的生產(chǎn)需要，這就需要依靠排放高濃度的煤泥水和補(bǔ)充大量的清水去勉強(qiáng)維持正常的工作，從而嚴(yán)重影響了脫介的效果。而導(dǎo)致磁鐵礦粉損耗增加，選煤廠的生產(chǎn)成本就會(huì)增大；除了成本的加大更嚴(yán)重的問題是，選煤廠要不斷的外排廢棄的煤泥水，會(huì)導(dǎo)致社會(huì)環(huán)境的破壞。第二是因?yàn)檫x煤廠的設(shè)備能力回收率不高。過大的煤泥量使?jié)饪s機(jī)底流量大且濃度較高，僅僅依靠現(xiàn)有的過濾設(shè)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(tǒng)中循環(huán)并導(dǎo)致濃度不斷提升。為了維持生產(chǎn)，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(huán)境。最后一點(diǎn)是壓力事故導(dǎo)致煤泥水洗水很難自動(dòng)閉路循環(huán)是因?yàn)閴簽V機(jī)處理動(dòng)力不足，濃縮機(jī)底流沒有辦法及時(shí)排出，煤泥長期淤積，導(dǎo)致耙子壓力增加，從而使?jié)饪s機(jī)發(fā)生壓耙事故，對選煤廠的正常生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。

3 煤泥水系統(tǒng)優(yōu)化方法

3.1 處理能力不足的優(yōu)化方法。一般情況下，選煤廠改造時(shí)都主要改造主洗系統(tǒng)，對煤泥水系統(tǒng)的改造相當(dāng)滯后，相應(yīng)的濃縮機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行，這樣會(huì)出現(xiàn)一系類的問題，如煤泥水外漏，循環(huán)水的細(xì)泥含量太高，壓濾機(jī)的強(qiáng)度太大不能正常生產(chǎn)，甚至影響全廠停產(chǎn)。這樣情況一般可以增加濃縮機(jī)個(gè)數(shù)或提高單臺(tái)處理量，增加煤泥篩分設(shè)備，增加或選用高效的煤泥壓濾設(shè)備。

3.2 藥劑使用不合理。煤泥水處理系統(tǒng)的加藥點(diǎn)和加藥方式不合理會(huì)導(dǎo)致煤泥水處理系統(tǒng)紊亂，循環(huán)水中的固體含量達(dá)不到規(guī)定要求。選煤廠隨著煤質(zhì)的變化原有的藥劑可能不適應(yīng)現(xiàn)有煤質(zhì)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(jī)里盡快沉降，避免極細(xì)煤泥在循環(huán)水中循環(huán)，影響重選作業(yè)和浮選作業(yè)。因?yàn)椴糠诌x煤廠人選原煤煤質(zhì)參差不齊，煤泥水系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，處理效率不高，導(dǎo)致系統(tǒng)煤泥含量高，所以對選煤廠煤泥水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)這其中通過藥劑變化有以下幾個(gè)步驟。煤泥水處理時(shí)通常采用高分子絮凝劑進(jìn)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(zhì)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(xì)，含有相當(dāng)數(shù)量的細(xì)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(jìn)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(xiàn)場藥劑對煤泥水體系缺乏適應(yīng)性，那么可以通過煤泥水沉降的正交試驗(yàn)，選用合理的新型藥劑，以期達(dá)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(diǎn)加藥劑的方法，一般對絮凝劑和凝聚劑采取4點(diǎn)加藥，這樣使藥劑發(fā)揮更大的作用。通過對原加藥點(diǎn)的優(yōu)化，使藥劑發(fā)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(yōu)化還能提高精煤產(chǎn)率，使產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)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(jīng)濟(jì)效益，減輕工人的勞動(dòng)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(jìn)行相應(yīng)改造。傳統(tǒng)的浮選工藝流程主要分為直接浮選、濃縮浮選，其特點(diǎn)均是一次浮選、一次脫水過程，唐山國華設(shè)計(jì)院在一些技改工程中，運(yùn)用“2+2”煤泥水處理工藝，可以優(yōu)化選煤廠的煤泥水處理。

結(jié)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(zhì)，為各個(gè)選煤廠對煤泥水的所有特性有一個(gè)大致的了解，根據(jù)每個(gè)廠情況的不同，可以測定相應(yīng)的特性，根據(jù)特性設(shè)計(jì)合理的煤泥水處理工藝。選煤廠的煤泥水系統(tǒng)出現(xiàn)問題較多，針對典型問題進(jìn)行分析，提出一些常見問題的解決方法，對優(yōu)化選煤廠的煤泥水系統(tǒng)具有一定的指導(dǎo)意義。

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

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

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