煤泥水處理工藝在選煤廠的應用研究

（山西源通煤礦工程設計有限公司 山西 030012）

煤炭作為我國重要的能源之一，為推動我國的經濟發展起到重要作用。雖然我國的煤炭蘊藏量十分豐富，采煤業和選煤業十分發達，但是據不完全統計，我國每年仍有幾十億噸原煤未經過任何洗選處理，就直接流入市場供消費者使用，這不僅帶來了巨大的環境污染，也造成了一定的資源浪費。因此相關部門必須采取有效措施來優化煤炭的洗選加工，使煤炭能源更加清潔、利用更加高效。

1.煤泥水處理工藝分析

對煤炭進行洗選加工可以最大程度的將煤炭資源清潔化。在社會發展的現階段，我國絕大多數選煤廠采用濕法選煤來凈化煤炭，濕法選煤主要包括分選和煤泥水處理兩大組成部分。對于煤泥水處理工藝來說，不僅需要分選煤泥，同時還涉及到濕煤脫水以及水資源的回收再利用。也可以這樣講，煤泥水處理技術直接影響著選煤廠煤炭資源的利用率，有著十分重要的經濟意義與社會意義。除此之外，煤泥水處理技術還影響著選煤廠的分選指標，在一定程度上決定著選煤廠是否能正常生產。

在現階段，絕大多數濕法選煤廠在煤泥水處理過程中大多沿用傳統的煤泥一級浮選、單段濃縮并回收的工藝，這項工藝有一個嚴重的缺點，就是會導致浮選出來的精煤中含有過高的水分和灰分，使得精煤品質大打折扣。同時由于工藝的落后性，無法充分實現對水資源的回收利用，造成大量煤泥水流入自然環境中，這不僅是對煤炭資源的極大浪費，同時嚴重污染了周圍環境，加速了我國水資源的匱乏速度。

我國的煤泥多具有難浮和極難浮的性質，這是因為在煤泥中黏附著大量粘性的礦物雜質，例如粘土等，極大的增加了我國選煤廠的選煤難度。因此，為了最大程度的實現對煤炭資源的高效分選，相關人員加快了對煤泥水處理工藝的研究速度，促進技術不斷創新，不斷降低精煤中的灰分和水分，提高我國精煤質量。同時也實現對煤炭資源和水資源的最大利用，將煤炭資源最大程度的清潔化。

隨著技術的不斷進步，現階段的煤泥水處理大多采用煤泥兩級浮選、精煤泥兩段脫水、尾煤泥水兩段濃縮、兩段回收的新型處理技術。通過一級浮選可有效排除灰分偏高的粘土類礦物雜質，對于在一級浮選過程中產生的泡沫物質，可利用臥式沉降過濾式離心機進行處理，此設備具有較好的分級作用，可進一步分離混在泡沫物質中的粘土類雜質，從而不斷提高精煤質量。對于在一級浮選過程中產生的泡沫產物，可對其進行摻粗處理，對于粒級大于0.045mm的泡沫產物，要回收并進行一段脫水處理，從而獲得水分較低、相對較粗的精煤泥產品；對于粒級小于0.045mm的細精煤泥，需要采用固液分離技術，利用壓濾機進行二段脫水處理，從而得到精煤泥產物，同時在經過處理之后其水分含量相對更低。

對于尾煤泥水來說，需要根據尾煤泥的粗細粒級，進行分別處理。首先，需要經過一段濃縮，將尾煤泥水進行分級和濃縮，此過程的主要作用是最大程度的降低大于0.045mm粒級的產率，緩解二段濃縮壓力，同時將一段底流濃度調整在合適區間內，為一段脫水創造更為有利的回收條件。然后，需要經過二段濃縮，二段濃縮的主要功能是深度澄清煤泥水，保證循環水品質合格，同時控制二段濃縮機底流濃度在合適區間內，促使尾煤泥壓濾機發揮出最大性能。最后，經過一段回收與二段回收，可有效降低粗粒尾煤泥的灰分和水分，提高循環水的品質。對于一段回收來說，主要回收粒級大于0.045mm的粗尾煤泥，并在回收過程中有效降低水、灰含量，進而提供合格的中煤產品；對于二段回收來說，主要回收粒級小于0.045mm的細尾煤泥，并將其進行徹底的固液分離，達到存儲和銷售標準，并以得到清潔的循環水為目的，實現水資源的最大利用。

由此可以看出，先進的煤泥水處理工藝可最大程度的降低精煤產品中水、灰成分，對于分離出來的煤泥水可全部回收利用，實現零排放、零污染，因此有著極為重要的經濟意義與社會意義。

2.煤泥水處理工藝在選煤廠的具體應用

(1)精煤泥水的處理工藝

精煤泥水處理需要經過兩級浮選、兩段脫水，其主要工藝流程如下所示：

圖1 煤泥兩級浮選、精煤泥兩段脫水工藝流程圖

①“截粗”和“摻粗”

所謂“截粗”，就是利用精煤磁選機將超過浮選粒度上限、并已經經過重選獲得的水灰分含量較低的粗粒進行截留，最大程度的避免在浮選環節讓粗粒遺留在尾煤中，進一步降低二級浮選環節的煤泥含量；同時將截留下來的具有較低水、灰成分的粗粒混合在一級浮選產生的泡沫物質中，也就是“摻粗”處理，通過改善煤泥的粒度組成，促使一段脫水設備發揮出最大機械性能，最大程度提高脫水效率，降低精煤泥產物中的水分含量。

②一級浮選

在一級浮選環節，需要選擇合適的藥劑與工藝，不僅要最大限度的保證可燃物質的選出效率，同時也要讓礦物雜質順利進入尾煤中，以此來緩解粘土類雜質因缺乏選擇性而附著在泡沫產物上的現象。

③一段脫水

在一段脫水環節，需要采用沉降過濾式離心脫水機來處理，并保證設備機器的分級功能穩定良好、脫離出來的產物具有更低水分，且設備處理能力強大先進。沉降過濾式離心脫水機可有效脫離混雜于一級浮選泡沫產物中的粒級大于0.045mm的礦物雜質，尤其是對于具有較高灰分的粘性雜質有著良好的脫離效果，這可有效保證脫離出來的產物具有較低灰分，因此可有效提高一級浮選泡沫產物的產率同時降低其灰分，確保尾煤的灰份含量在合適區間。

④二級浮選

在經過一段脫水后，沉降過濾式離心脫水機濾液直接進入二級浮選環節，在此環節可最大程度的分離出具有較高灰份含量的泥土雜質，促進浮選效率的進一步提高。

⑤二段脫水

對于在二級浮選過程中產生的泡沫物質需要進行脫水處理，此環節需要利用精煤壓濾機進行固液徹底分離，此環節的最大目的是得到清潔的可用循環水，實現水資源的高效利用。

(2)尾煤泥水的處理工藝

對于尾煤泥水來說，需要經過兩段濃縮、兩段回收，其工藝流程如下圖所示：

圖2 尾煤泥水兩段濃縮、兩段回收工藝流程示意圖

①一段濃縮和一段回收

在尾煤泥水的一段濃縮環節，需要完成濃縮和分級兩個任務，最大程度的降低溢流中粒級大于0.045mm的顆粒含量，降低二段濃縮機的工作壓力，如此一來也可有效控制底流中粒級小于0.045mm的顆粒含量，使得一級回收產物具有更低的水分。通過一段濃縮，也可控制底流濃度在合適區間，為一段回收創造更為有利的工作條件。

一段回收主要是利用沉降式離心脫水機來處理，在脫水機的作用下，可回收到粒級大于0.045mm的粗尾煤泥，并且其灰分含量相對不高，水分在18%左右，這部分粗尾煤泥可以達到中煤質量，因此可混入中煤共同售賣，實現最大的經濟效益。

②二段濃縮和二段回收

在二段濃縮環節，需要采用合適的藥劑，例如凝聚劑與絮凝劑，用來深度澄清煤泥水，得到清潔的可用循環水，同時確保底流濃度處于合適區間，為二段回收創造有利條件。

二段回收需要利用尾煤壓濾機對尾煤泥水進行固液分離，回收對象主要為粒級小于0.045mm的細尾煤泥，要最大程度的降低尾煤泥水分，確保其可正常貯存與銷售。

3.結論

綜上所述，現階段的煤泥水處理工藝應用在洗選煤加工環節，主要是通過對煤泥進行兩級浮選、精煤泥兩段脫水，對于得到的尾煤泥水，要進行兩段濃縮與兩段回收。這不僅可有效降低精煤的水分、灰分含量，提高精煤質量，同時也可保證煤泥水的高效分離，得到清潔可用的循環水，實現水資源的高效利用。可有效減少在傳統技術下向外界排污的問題，實現了工業用水的零排放。鑒于煤泥水處理工藝的經濟意義與社會意義，此項工藝必將有著十分廣泛的發展前景，可促進我國煤炭資源更加高效利用。