我国选煤厂煤泥水处理技术现状与发展方向

杨延军

（晋煤集团寺河矿选煤厂，山西 晋城 048205）

现如今，煤炭分选的工艺和方法基本上选用的介质为水或水的混合物，常见的主要有以下三种介质：重介选、跳汰选、浮选。一般而言，入选1t煤需要4m3左右的水。近年来，随着采煤机械化程度的提高，原煤中的煤粉含量越来越高，煤泥水量越来越多。据调查，入选千吨的选煤厂，煤泥水产生的速度约为1000m3/h。煤泥水处理的工作主要有以下两点：（1）通过固液分离技术，将煤泥水中的细粒产品与水分离开来，并将水变为循环水，从而实现洗水闭路循环的目的；（2）排放煤泥水时，必须保证排放水符合环境保护的要求，不能对环境造成污染。

1 煤泥水处理技术现状

1.1 煤泥水处理工艺

1.1.1 单段浓缩、单段回收流程

常用的煤泥水处理工艺是在浓缩机的作用下，煤泥水经过浓缩后，分选出来的水作为循环水使用，而煤泥的回收则通过压滤机或过滤机实现。对于该工艺，若煤泥产生量基本不变且泥化程度不严重，则极易达到清水循环目的。但煤炭性质不稳定等因素的存在使得煤泥水没有实现较好的沉降效果。

1.1.2 两段浓缩、两段回收流程

这种处理流程虽然可分级回收煤泥，但需要较长的沉降时间，且由于煤泥量大造成回收能力有限，进而导致煤泥水难沉降问题，若只是改进工艺，仍不能有效处理这一问题。

1.2 煤泥水处理设备

1.2.1 煤泥水分选设备

（1）静态旋流微泡浮选柱

目前我国选煤厂常用的煤泥浮选设备主要有以下两种：①机械搅拌式浮选机；②旋流微泡浮选柱(床)。后者属于新型设备，主要有以下几方面优势：①选择性好，分选出的精煤具有较高的质量；②适应性强，即它对煤种、粒度、浓度、可浮性等的要求不高；③电耗低；④运行可靠；⑤设备大型化与系列化；⑥简洁高效的配套工艺系统。

（2）干扰床分选机

干扰床分选机主要利用以下两个原理：①干扰沉降原理；②流体力学二次流原理。由于物料密度不同，通过上升扰动水流的作用，实现轻重物料的分离，即实现了煤与矸石的分离。

（3）螺旋分选机

螺旋分选机在国内外得到了广泛应用，这得益于其以下几方面优点：①具有较高的分选精度和较低的分选下限，并表现出较强的灵活性；②不需要较大的场地，且处理能力较强；③不需要药剂和介质，入料时也不用给定一定的压力；④易于操作，安全性能好，不需要经常维修。

1.2.2 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 高效煤泥水处理药剂

2.1 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。

2.2 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。

3 煤泥水处理技术发展方向

通过对国内外煤泥水处理工艺的研究，得知煤泥水处理技术发展方向主要体现在以下三方面:

3.1 研制高效絮凝剂

当今社会，人们环保意识越来越强，因此，应研究和开发一种环保效果好、经济合理的药剂。生物絮凝剂指的是通过生物技术，即微生物的发酵、抽提作用，而制成的一种新型水处理剂，这种新型水处理剂具有较好的生物分解性能和较好的环保性能。这种絮凝剂优于传统的絮凝剂，主要原因就是它具有以下几方面优点：①易被微生物降解；②无毒无害；③安全性高、高效、环保性能高；④适用范围广；⑤具有除浊和脱色性能；⑥产生菌来源广泛。

3.2 自动加药控制系统

由于入选原煤具有较不稳定的煤质，煤泥水中含有一定量的细颗粒煤泥，且具有一定的波动性。同时，在进行选煤工作时，煤泥水流量也是不断变化的，若存在局部环节发生中断的问题时，流量则会出现以下两种情况：一是急剧降低，二是急剧增加。若采用人工的方式进行药剂配置和加药，则无法很好地把握药剂的熟化程度，而且还增加了劳动强度。此外，也不能很好掌握煤泥水流量及其浓度，所以也无法确定药剂的添加量。因此，准确地添加絮凝剂对于煤泥水处理效果具有十分重要的作用。

3.3 高效的工艺流程

提高工艺流程的效率，可防止出现细泥循环积聚问题，从而使得洗水处于一种较低的浓度范围内，同时还有利于提高物料处理的上、下限。

4 结语

综上所述，我国选煤厂煤泥水处理技术水平完全能够为各种类型选煤厂提供成熟可靠的煤泥水全套技术和设备，实现洗水闭路循环，但也有水资源浪费和污染环境现象。煤泥水处理技术的主要发展方向是动力煤选煤厂煤泥高效分选技术、开发启用高效浓缩机的技术开发应用、模块化煤泥分选与煤泥水处理技术和装备开发应用。目前我国的煤泥利用途径较少，所以应积极研究对煤泥的高效利用。一方面研制高效絮凝剂，另一方面建立高效的工艺流程。