煤矿选煤厂煤泥水澄清技术分析.pdf

当代化工研究 Modern Chemical Research DD2020 10 技术应用与研究 煤矿选煤厂煤泥水澄清技术分析 *胡春晓 山西阳煤五矿山西045209 摘耍煤泥水是选煤工作中的重要技术，是使用煤炭湿法加工过程中会直接产生的废水.如果煤泥水直接排出外部，就会直接破坏矿区 的生态环境.因此，专业人员必须从处理工艺、使用药剂和使用控制三个方面来研究相关餉处理技术.并釆用相关措施来解决问题. 关键词煤矿选煤厂；煤泥水；澄清技术；分析策略 中图分类号TD928 文献标识码B Analysis of Slime Water Clarification Technology in Coal Preparation Plant Hu Ch un xia o No .5 Co a l Min e o f Sh a n xi Yia n gme i, Sh a n xi, 045209 Abstracts Slime water is an important technology in coal preparation. It is a waste water produced directly in the process of coal wet processing, ffthe slime water is directly dischargedfrom the outside, it will directly damage the ecological environment of the mining area. Therefore, professionals must study the relevant treatment technology from three aspects of treatment process, use ofchemicals and use control, and adopt relevant measures to solve the problem. Key WOrdst coal preparation plant； ； slime water； ； clarification technology x analysis strategy 引言 煤泥水是煤炭湿气加工过程中最重要的物质。专业人员 可以以煤泥水为基础将众多环节和煤泥水的环节有效地联合在 一起。绝大多数煤泥水澄清的环节发挥着重要的作用，最终也 就是为了能够全方位回收煤泥，最终也就能够实现水的全面循 环。因此 在实际操作的过程中，分选的效率和内容会直接决 定煤泥水的浓度。煤泥水的澄清效果又会直接关系到每个环节 的效率。煤泥水的澄清效果会直接决定选煤厂是否能够顺利生 产。本文结合具体的案例来分析煤泥水澄清技术。 1研究背景 煤泥水中悬浮的主要物质和颗粒为最主要的矿物颗粒。 包括石英、黄铁矿、盐类物质和粘土都会发挥重要的作用。 多数粘土矿物都可以直接在水中被泥化，并直接分解成微米 级的物质。如果煤泥在水中存在较长的时间，其泥化的程度 也会因此加剧。最终也就不能够直接沉降，之后更会形成一 种恶性循环。不仅更多的粘土颗粒很难发生沉降，更会恶化 其他类型的颗粒，其实这就反映了泥水澄清的本质原因。此 外，如果没有分析加工设备的分选能力，自然就会让煤泥水 直接被澄清。这种高浓度的循环会在短时间内降低煤炭加工 的效率。如果这些物质直接排到环境外部，就会在第一时间 破坏周边的生态环境。所以一些选煤厂就只能够进行间断工 作。 2.煤矿案例 马家煤矿的选煤设计能力为1. 60Mt/a ,多数煤炭都为 优质的无烟煤，主要采用10mm弛张筛干法来进行生产，并将 10mm煤炭分入浅槽内部，并可以将未煤直接当作动力煤炭 生产产品。早在2015年建成选煤厂之后就直接进行投产。由 于煤炭的品质有所变化，又直接加入了一些絮凝剂，最终使 得煤泥水不能够有效地发生沉降。不仅水浓度较高，消耗清 水的量也较大。多数选煤厂的洗煤系统内部无法实现闭路循 环，最终使得越来越多的污染物排放到矿井的污水处理系统 内部，最终使得矿井污水在短时间内大幅度地增加。甚至一 度让煤矿停产。在此背景下，针对煤矿选煤厂煤泥水澄清技 术进行分析显得非常重要。 3.煤泥水性质 煤泥水是由不同力度、形状和密度的矿物质颗粒所整合 的分散性的物质。其澄清的沉降特性、煤泥含量和粒度有着 很大的关系。整体包括如下几个部分的内容。 ⑴煤泥含 多数l Omr n的块煤会进入到系统内部，占据原煤的30。 多数进入到系统内部的煤泥主要是由沉浮煤泥和其他不同类 型的煤泥组成的。多数原生的煤泥量也和10n n n的干法筛分有 直接的关系。从实际执行的效果来看，其分级的效率普遍超 过90。从原煤可选性的试验报告可以知道多数原煤地质 年限都较短，一旦遇到水就容易出现泥化的现象。进入煤泥 系统内部的煤泥量如表1所示。 表1煤泥水系统的煤泥含量表 种类 原煤中总煤泥200-1 Omm泥含量 占全样/灰分/占全样/占本级/灰分/ 原生煤泥12.4324. 021.2339. 3524. 03 次生煤泥6.1522. 961.7056. 8427. 95 浮沉煤泥3.5333. 850.133.8141.15 合计22. 1180. 833. 0610026. 88 从表1可以看出，0.5mm的煤泥含量占据浅槽入料的 10. 54o如果其处理能力被控制在160Mt/a ,在进入浅槽系 统内部之后，其煤泥量为9. OOt/h。 ⑵煤泥粒度构成 如果煤泥水中存在的细粒的含量越高，其煤泥的澄清沉 降难度也就变得越大，如果要对进入煤泥水系统的原生煤泥 进行小筛分试验，其结果如表2所示。 SA 当代化工研究 A 纬 Modern Chemical Research 技术应用与研究 2020 ・ 10 表2煤泥小筛分试验结果 粒度/mm 综合筛上累计 占本级/占全样/Ad/占本级/Ad/ 0.2731.953. 98315. 8231. 9515.83 0.26- 0.126 24. 083. 0041 7656. 0417. 06 0. 126- 0. 076 15. 061. 87622. 5671. 0618.26 0. 076- 0. 046 7. 340. 90625. 7678. 3618. 96 -0. 04621.652. 69640. 35100. 0023. 54 小计100. 0012.46523. 53 从表2可以看出，煤泥内部0. 26mm的物质占据本级的 604。在运用浓缩旋流器进行压缩之后，绝大多数0. 25mm 的细泥沙会经过高频加工之后脱泥和脱水，之后再进入到深 锥浓缩机内部。所有的材料大约占据槽入料的6.57。其中 0. 075mm进入深锥浓缩机内部煤泥量大约占据总体的46. 65。 从发展的过程看，其细沙的含量总体较高。 4.澄清沉降试验研究 絮凝沉降机理 在反应的过程中，为了让胶体有效地凝聚在一起，之后 再在媒介的作用下形成合适的凝聚物。多数的絮凝剂是由高 分子的化合物组成的。多数的化合物都是由多个高分子形状 的骨架组成的。大多数的高分子骨架将会充当桥梁的角色， 并负责将粘结的颗粒有效地联系在一起，最终才能够形成絮 团。其高分子凝聚的过程如图1所示。 图1高分子絮凝过程 在使用的过程中，专业人员可以在悬浮液内部先加入电 解质，悬浮液也会变得非常不稳定。又因为煤泥水内部的细 小颗粒经常有剩余的电荷。所以在不同的液界面上存在着一 定的电位差。只有向煤泥内部先加入一定的电解质，才能够 去除水中多余的表面电荷。在实际压缩双电层之后自然也就 能够让颗粒之间不发生排斥作用，最终也就能够直接凝结成 块。 凝聚的过程是让更多的悬浮液先进入电解质内部，并让 悬浮液失去稳定。多数煤泥水内部的固体颗粒常常会有多余 的电荷，在固-液的界面上也存在着一定的电位差。专业人 员可以在煤泥水中加入一定的电解质才能够在短时间去除存 在于表面的电荷。之后才能够借助电层之间的差距来减小颗 粒之间产生的排斥现象。最终也就能够形成块。 更多的凝聚剂和絮凝剂也会在处理煤泥水的过程中产生 不同的作用，主要的作用如图2所示。 因此，在处理选煤厂内部的煤泥水时，如果遇到特别难 以处理的煤水泥，专业人员需要使用凝聚剂和絮凝剂来进行 处理。 粗粒、细粒|v 高分子絮凝剂_］大絮疑剂 ------------ 桥联作用 ----------- 图2絮凝剂和凝聚剂作用 5. 现场混凝强度试验 ⑴加入常用药 专业人员可以在浓缩机入料管、浓缩机旋转流器和浓缩 机中心入料筒几个常用的位置来加入药量。 2可以在现场加药点进行试验 可以选择选煤厂内部常用的加药位置，并运用试验来将 阴离子聚丙烯鞍的用量控制在0. 07kg/m3,之后，MgCl 的用 量可以被控制在0. 16kg/m3o专业人员可以在加药点的附近 先布置特殊的浓缩旋流器溢流箱。并在浓缩机入料管、深锥 浓缩机中心筒和其它一共3个位置来进行试验。 浓缩旋流器溢流箱。浓缩旋流器溢出和浓缩机之间管道 的长度为5. 6m,为了让煤泥水和絮凝剂有效地混合在一起， 专业人员可以将絮凝剂添加在浓缩式旋流器的溢流箱内部， 可以运用合适的旋流器来将煤泥和水有效地混合在一起，这 样才能够更好地发挥巨大的作用。在经过试验之后，煤泥水 并不能够发挥更好的作用，也不属于最佳药剂加工的方式。 如果能够在深锥浓缩机内部并入合适的装置，自然也就 会增强絮凝剂和煤泥水混合反应的时间。在运行2个生产的 班次之后，煤泥水不能够更好地实现降沉。在观察深锥浓缩 机内部的煤泥水絮团的形态之后可以发现，多数絮团的密度 较小，内部有大约2c m的清水层。在实际生产的过程中，絮 团实际是没有办法一直往下沉的，其搅拌的强度和试验的结 果相近。因此可以判断出正因为药剂混凝的强度过大，从而 使得絮团直接被破坏。因此，也需要在加药之后增强煤炭和 药剂本身的强度。 6. 结束语 煤泥水的澄清沉降效果不仅会和絮凝剂的用量和用药顺 序有直接的关系，药剂的方式和强度也会影响到煤泥的沉降 效果。在经过一段时间的生产和运行之后，该煤矿实现了清 水洗煤的闭路循环，多数泥沙积聚的现象就更好地被解决。 【参考文献】 ［1］ 湛含辉，罗彦伟.高浓度细粒煤泥水的絮凝沉降研究［J］.煤 炭科学技术, 2017 5 69-74. ［2］ 张东晨，张明旭，陈清如.煤泥水处理中絮凝剂的应用现状 及发展展望［J］.选煤技术,2016⑶ 29-34. ［3］ 李亚峰.高浓度洗煤废水处理与回用技术研究［D］.沈阳东 北大学,2017 2 136-143. 【作者简介】 胡春晓 1984-,男，山西阳煤五矿；研究方向煤矿选煤 机电技术。