选煤厂煤泥水处理工艺的优化

选煤厂煤泥水处理工艺的优化

任志虎

任志虎

中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司辽宁沈阳110015

摘要：针对近年来煤泥水系统存在的煤泥量和灰分和粘度增加、煤泥回收过程沉降速度慢、压滤成饼时间长、卸饼困难等问题，中煤集团孔庄选煤厂通过调整工艺、改道管路等措施，大幅度降低了煤泥水系统的事故率，减少了煤炭流失，保证了洗水闭路循环，增加了煤泥水系统调整的灵活性，提高了浮精产率和精煤产品质量。

关键词：选煤厂；煤泥水处理；工艺优化

引言

洗煤作为煤炭生产中的重要环节，是煤炭深加工的一个不可缺少的工序，洗煤对于煤炭资源的利用具有重要作用。实践证明，煤泥水处理系统是湿法选煤生产中的一个非常重要环节，煤泥水处理效果直接影响洗煤厂整个生产工艺流程分选效果。同时，煤泥水处理系统也是洗煤厂实现“煤泥厂内回收、洗水闭路循环”的一个重要措施。洗煤过程中煤泥水处理系统对整个洗煤厂的工作效率起着至关重要的作用，因此，有必要研究洗煤厂的煤泥水处理系统的工艺流程，以此来提高洗煤厂的洗煤效率，从而提高洗煤厂的经济效益。

1传统处理工艺存在的主要问题

随着开采煤层的加深，原煤过粉碎现象较严重，同时水提煤量增加，造成进入煤泥水处理系统的煤泥量增加，表现为精煤压滤和尾煤压滤板数基本持平。尤其是当井下持续过岩层和夹矸煤层时，煤质明显变差，灰分和粘度也显著增加；煤泥灰分较高，煤泥在回收过程中沉降速度缓慢，压滤时成饼时间长，卸饼也十分困难。存在的主要问题有：

（1）由于TBS干扰床分选机底流质量浓度大是常态，造成中煤泥旋流器组分级效果差，溢流跑粗进入浓缩机底流质量浓度增加，且流动性变差进而造成底流物料积聚。质量浓度大、粗颗粒多，容易造成旋流器组溢流管道堵、磨损。

（2）浓缩机溢流质量浓度增大，导致循环水质量浓度高，分选效果变差，很难保证精煤的质量，也无法做到洗水平衡，导致生产无法正常进行。

（3）基本每月都存在因为处理尾煤浓缩机积聚耽误时间，平均耽误时间4.3h/月；尾煤浓缩机的溢流经常超过200g/L。

（4）基本每月都存在因为处理旋流器组管路堵、磨损的时间，平均处理时间2.5h/月。

（5）浮选尾矿跑煤，同增加工作量，降低了质量标准化水平。

（6）根据孔庄煤矿用水规定,污水厂的处理水进入选煤厂尾煤处理。污水厂排污质量浓度大，污水进入斜管浓缩机后直接导致循环水变黑，浮选尾矿变黑。

（7）重介旋流器二段堵塞次数增加，说明煤质变差，且对于较差的煤质来说入洗量过大。

2选煤厂煤泥水处理工艺的优化策略

2.1降低煤泥产率

原煤分级筛筛板采用新工艺，由原来的锰钢冲孔筛板，更换为新材质的自清洁筛板。更换新筛板后解决了由于原煤水分大，粘度高经常堵塞筛板的问题，提高了生产效率。自清洁筛板的应用，解决了筛板堵塞问题，经试验分析，原煤分选粒度下限扩展到了8mm粒级，有效提高了原煤分选效率。随着原煤分选下限得以实现，末煤不入洗比例得到提高。由于煤泥含量主要集中在末煤里，随着末煤入洗量减少，煤泥产率明显降低。

2.2末煤离心机滤液水分级回收

末煤离心机滤液水原设计为：直接走煤泥缓冲箱进浓缩池。末煤离心机筛蓝筛缝为0.35mm，滤液水量为89m3/h，固体含量为7t/h。其中粒度大于0.125mm含量占比为71%。此滤液水粒度等级远比水力分级旋流器溢流水大（水力分级旋流器分离粒度：0.15mm，经化验检测其粒度＞0.125mm含量占比为43%）。鉴于此，对末煤离心机滤液水走向进行改造，使其进入煤泥桶，经水力分级旋流器分级浓缩后再进浓缩池。从而降低浓缩池底楼大颗粒物体含量，减少煤泥处理量。

2.3煤泥脱水设备

在进行动力煤分选工作时，不需要做较为复杂的工作，仅实现动力煤从煤泥水中的分离工作即可，这样就能获得洁净的循环水。但无论是进行分选工作，还是进行回收工作，都需要完成对分选或回收产品的固液分离工作，这一工作是通过专门的脱水作业来完成的。若分选或回收产品含有较大的水分，则不利于产品的使用。

（1）加压过滤机加压过滤机多用于以下两种情况：①浮选精煤；②原生煤泥的回收与脱水。这种设备分选产品具有以下几方面优点：①具有较低的水分；②具有较大的处理能力；③耗电量低；④环保性能好。目前，我国多数选煤厂选择了加压过滤机，选择的原因是经过近几年的发展，加压过滤机得到了技术方面的改造升级，设备中的一些性能远远超过了国外生产的设备，同时还表现出较好的过滤效果。

（2）隔膜压滤机隔膜压滤机在我国选煤厂也得到了一定的应用，其快速拉板方式主要包括以下三种：①分组拉板；②循环拉板；③手风琴式拉板。滤板材料为聚丙烯。为减少设备占地面积，选煤厂多采取以下两种措施：①采用移动缸式结构；②采用分段拉开卸饼方式。为提高自动化程度，在设备上实现机、电、液一体化控制程序。

2.4高效煤泥水处理药剂

2.4.1无机高分子絮凝剂

无机高分子絮凝剂是一种聚合物，在处理煤泥水时表现出较好的效果，这主要得益于以下几方面优势：（1）具有较强的适应性；（2）具有较强的吸附架桥能力；（3）具有较强的电中和能力。

2.4.2有机高分子絮凝剂

有机高分子絮凝剂主要有以下两种：（1）合成高分子絮凝剂；（2）天然高分子絮凝剂。有机高分子絮凝剂在处理煤泥水中表现出以下几方面优势：（1）具有较强的亲和力，尤其是对悬浮颗粒；（2）用量少，效果好；（3）具有较快的絮凝速度；（4）适应性较强，即基本不受煤泥水pH值及温度的影响。

2.5煤泥水处理工艺流程分析

煤泥水处理系统可以归纳为三类流程：浓缩浮选、直接浮选和半直接浮选流程，这三种工艺流程都具有各自的优势。就我国目前情况来看，使用直接浮选工艺的厂子数量增加，很多选煤厂在对自身工艺进行升级改造时候多使用直接浮选替代旧有工艺。通过大量使用证明，浓缩浮选工艺适合用于煤质发生明显变化并且变化频率较高，同时细泥含量较低的选煤厂。直接浮选流程就是煤泥水不需要进行浓缩工序，在缓冲之后直接进行浮选。浮选之后的尾煤进入浓缩工序，通常会在浓缩时侯加入一定量的絮凝剂，最终得到的溢流用作循环水，底流进入压滤机进行脱水，厂内的煤泥水形成闭路循环。近年来，我国新设计的煤选厂所使用的大多是直接浮选工艺，一些传统的煤选厂也对工艺进行直接浮选的改造，节约资源。任何工艺的选择都要符合生产要求，直接浮选工艺也要考虑其适用条件，通常来说，这项工艺在煤泥含量较高的选煤厂中较为适用。半直接浮选工艺的溢流水分为两部分进行处理，分别进入浓缩机和浮选工序。这项工艺的灵活性较好，在煤质变化明显的选煤厂非常适用。

结束语

目前，在选煤厂中煤泥水处理系统是工艺的核心部分，煤泥水处理系统是否完善，会对选煤工艺的分选效果产生直接影响，从而对选煤厂的生产情况产生影响。煤泥水处理系统具有良好的处理性能能够有效降低选煤厂的生产成本，与此同时，煤泥水处理系统完善程度高还能促进选煤厂清洁生产的实现。对煤泥水处理系统进行完善，能够让煤泥水处于闭路循环使用中，减小对环境的污染。

参考文献:

［1］孙丽梅.选煤厂煤泥水处理系统工艺流程的改造与优化［J］.中国矿业，2011，20（11）：120-124.

［2］丁建伟，王小斌，梁世红.平朔二号井选煤厂煤泥水处理系统的改造［J］.洁净煤技术，2012，18（6）：8-10.

［3］朱爱国，宫俊会.张集矿选煤厂煤泥水处理的思考［J］.煤炭加工与综合利用，2007（1）：25-27.

［4］王光泽，宋万军，张宁.煤泥水处理系统的优化［J］.洁净煤技术.2013，19（2）：21-23.

［5］何胜韬，李山文.过滤式浓缩机控制系统及工艺参数的研究［J］.选煤技术，2016（2）：6-10.