某选煤厂煤泥水系统优化分析

马延庚　张　波　王立平　唐永智（.沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁 沈阳 068；.中交通力建设股份有限公司，陕西 西安 70075；.国核工程有限公司，上海 00；.哈尔滨电站设备成套设计研究所有限公司，黑龙江 哈尔滨 5006）

某选煤厂煤泥水系统优化分析

马延庚1张波2王立平3唐永智4
（1.沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁 沈阳 110168；2.中交通力建设股份有限公司，陕西 西安 710075；3.国核工程有限公司，上海 200233；4.哈尔滨电站设备成套设计研究所有限公司，黑龙江 哈尔滨 150046）

当前我国的选煤技术可以为各型选煤厂提供稳定的煤泥水处理循环优化的整个装备和技术支持。当然在选煤厂实际生产中，仍然有部分选煤厂存在污水外排的问题，造成国家环境污染和水资源浪费。其实很多都是技术问题可以解决的，煤泥水系统的正常运行是选煤厂的关键。无论新建还是扩建的选煤厂，通过对本厂煤泥特性和全厂工艺流程的分析都能制定出合理的煤泥水处理系统，只要抓住几个煤泥水系统的几个要点，分析其影响因素，就能对选煤厂煤泥水系统进行合理优化。

煤泥水；系统优化；系统分析

1 煤泥水特性

众所周知，煤泥水是由煤跟水构成的，煤泥水的性质跟煤的特性有关系又和水的特性有关，并与它们之间相互影响相互作用。比较煤泥水特性的主要参数有粘度、浓度、灰分等化学性质还有煤泥的粒度，这中间，煤泥粒度组成在比较大程度上决定了煤泥水沉降过程中的轻重程度。伴随着煤泥粒度变小还有细粒含量增强，煤泥水的颗粒的布朗运动也在增强，尤其煤泥水黏度增大，内部颗粒间的电荷斥力作用也在增强，这就使得煤泥水具有很强的胶体特性，从而导致了煤泥水不能自然滤清。在正常情况下，在地质年代较长的选煤厂产生的煤泥水浓度较地质年代较短的低，处理起来相对简单；那些地质年代较浅煤种所产生的煤泥水不但浓度高，并且黏度大、粒度小，过滤澄清起来十分不便。高浓度煤泥水不好处理的主要因素在于他是一个相对稳定的状态，滤净一段时间也不会自然沉降。煤泥水性质比较特别，他会受到很多因素的制约，比如原煤中煤泥的含量、选煤厂次生煤泥量、煤泥中的可溶物数量跟种类还有工业生产用水的特征等等，还有一点就是，煤泥水的利用与选煤厂工艺系统流程有很大的关系。

2 影响煤泥水治理的问题

伴随着煤炭开采的机械化程度的提升还有原煤的入洗率的提高，原生和次生煤泥量大约占人工选原煤的32%。但是在实际应用中，煤泥水系统工作能力还没有办法充分应用，这其中有以下三点严重制约了洗选能力。第一是由于煤泥水的悬浮液还有胶体的性质，煤泥能稳定地悬浮在煤水中并且大面积的积聚，导致浓缩机溢流水的浓度迅速增加，造成恶性循环的后果。由于浓缩机溢流水浓度较高，从而无法满足选煤厂的生产需要，这就需要依靠排放高浓度的煤泥水和补充大量的清水去勉强维持正常的工作，从而严重影响了脱介的效果。而导致磁铁矿粉损耗增加，选煤厂的生产成本就会增大；除了成本的加大更严重的问题是，选煤厂要不断的外排废弃的煤泥水，会导致社会环境的破坏。第二是因为选煤厂的设备能力回收率不高。过大的煤泥量使浓缩机底流量大且浓度较高，仅仅依靠现有的过滤设备无法完全回收沉淀后的煤泥，使得这部分煤泥不停地在系统中循环并导致浓度不断提升。为了维持生产，不得不向外排煤泥水，这样不但流失了可以再利用的煤泥还污染了环境。最后一点是压力事故导致煤泥水洗水很难自动闭路循环是因为压滤机处理动力不足，浓缩机底流没有办法及时排出，煤泥长期淤积，导致耙子压力增加，从而使浓缩机发生压耙事故，对选煤厂的正常生产造成严重影响。

3 煤泥水系统优化方法

3.1 处理能力不足的优化方法。一般情况下，选煤厂改造时都主要改造主洗系统，对煤泥水系统的改造相当滞后，相应的浓缩机超负荷运行，这样会出现一系类的问题，如煤泥水外漏，循环水的细泥含量太高，压滤机的强度太大不能正常生产，甚至影响全厂停产。这样情况一般可以增加浓缩机个数或提高单台处理量，增加煤泥筛分设备，增加或选用高效的煤泥压滤设备。

3.2 药剂使用不合理。煤泥水处理系统的加药点和加药方式不合理会导致煤泥水处理系统紊乱，循环水中的固体含量达不到规定要求。选煤厂随着煤质的变化原有的药剂可能不适应现有煤质的要求，就必须通过采用新型高效的药剂，促使洗煤泥在浓缩机里尽快沉降，避免极细煤泥在循环水中循环，影响重选作业和浮选作业。因为部分选煤厂人选原煤煤质参差不齐，煤泥水系统运行不稳定，处理效率不高，导致系统煤泥含量高，所以对选煤厂煤泥水系统进行优化设计这其中通过药剂变化有以下几个步骤。煤泥水处理时通常采用高分子絮凝剂进行絮凝沉降，即煤泥水中的悬浮颗粒通过高分子絮凝剂分子链的捕集、架桥作用，相互粘合成较大的絮体，从而改变颗粒的物理性质和沉降速度。由很多选煤厂的煤泥水中固体物料粒度组成较细，含有相当数量的细泥，且颗粒之间的斥力较大，故而沉降速度极为缓慢。因此，需要添加凝聚剂对其电性进行中和，从而降低颗粒间的静电作用，以利于高分子絮凝剂对其絮凝沉降。如果由于现场药剂对煤泥水体系缺乏适应性，那么可以通过煤泥水沉降的正交试验，选用合理的新型药剂，以期达到煤泥水高效处理的目的。为了使药剂更合理的利用，可以采用多点加药剂的方法，一般对絮凝剂和凝聚剂采取4点加药，这样使药剂发挥更大的作用。通过对原加药点的优化，使药剂发挥最大作用。

3.3 工艺不合理。通过改造选煤厂的煤泥水处理工艺能够提高选煤厂煤泥水处理效率和处理量，合理的优化还能提高精煤产率，使产品的结构更加合理，不仅能解决选煤厂煤泥水处理过程中遇到的问题，还能大大提高选煤厂的经济效益，减轻工人的劳动能力。工艺的合理改造成效是显而易见的，这里探讨一下针对原因而对以前的工艺进行相应改造。传统的浮选工艺流程主要分为直接浮选、浓缩浮选，其特点均是一次浮选、一次脱水过程，唐山国华设计院在一些技改工程中，运用“2+2”煤泥水处理工艺，可以优化选煤厂的煤泥水处理。

结语

通过本文针对煤泥水特性的分析，了解的煤泥水的基本性质，为各个选煤厂对煤泥水的所有特性有一个大致的了解，根据每个厂情况的不同，可以测定相应的特性，根据特性设计合理的煤泥水处理工艺。选煤厂的煤泥水系统出现问题较多，针对典型问题进行分析，提出一些常见问题的解决方法，对优化选煤厂的煤泥水系统具有一定的指导意义。

[1]任建民，刘磊，樊合高.赵固二矿选厂煤泥水处理系统的优化改造[J].洁净煤技术，2012，18（03）：10-12.

[2]李树林.选煤厂煤泥水处理系统工艺研究[J].工艺与技术，2013，15（369）：118-119.

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