淺談?wù)麓宓V選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)技術(shù)改造

石鑫慧

(河北冀中股份有限公司 章村礦選煤廠，河北 沙河 054108)

章村礦選煤廠建于1998年，是冀中股份章村礦的配套選煤廠，原為跳汰洗選工藝，2006年進(jìn)行了重介工藝技術(shù)改造，目前采用0-80mm不分級不脫泥無壓三產(chǎn)品旋流器分選，煤泥濃縮壓濾工藝，入洗本礦高變質(zhì)無煙煤，2012年實(shí)際入洗原煤126 萬 t。

1 煤泥水系統(tǒng)存在的問題

章村礦選煤廠壓濾車間設(shè)有3臺壓濾機(jī)，總壓濾面積850m2。濃縮設(shè)備為2臺NG-30型耙式濃縮機(jī)，沉淀面積1413m2，濃縮機(jī)入料為精煤與中矸分級旋流器的溢流，分級旋流器的底流由兩臺高頻篩進(jìn)行粗煤泥回收。

(1)原煤煤泥中超細(xì)粒多，脫水難，壓濾機(jī)處理效率低，完成一個(gè)工作循環(huán)需50—60min，循環(huán)時(shí)間隨入料性質(zhì)變化波動(dòng)較大，導(dǎo)致煤泥水系統(tǒng)能力不足，多次出現(xiàn)堵塞，循環(huán)水濃度高等問題，甚至導(dǎo)致壓耙子。

(2)煤泥不能全部回收，部分煤泥排入沉淀池，不僅造成資源損失，而且污染了周邊環(huán)境。

(3)加藥環(huán)節(jié)不易控制，溢流水發(fā)灰發(fā)白，高粘度煤泥水膠體性質(zhì)顯著，煤泥水絮凝沉降效果較差。

(4)精煤煤泥分級旋流器組分級效果較差，溢流灰分60%左右，溢流量較大，帶走部分低灰粗煤泥，底流中，細(xì)粒級較多，底流灰分37%，摻入末精煤，使末精背灰嚴(yán)重。

(5)章村礦選煤廠高密度分選要求懸浮液密度達(dá)到1.8g/cm3，懸浮液中煤泥含量不得超過15%，這時(shí)，懸浮液易脫穩(wěn)，懸浮液中一直有較多的超細(xì)粒來維持穩(wěn)定性。

2 對煤泥水的分析實(shí)驗(yàn)

2.1 精煤泥分級旋流器工況分析

改造前章村礦選煤廠精煤旋流器組是FX350-GJ*8型，對精煤泥分級旋流器組進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，底流灰分較高，粗精煤泥經(jīng)過高頻篩脫水，在離心機(jī)中摻入末精煤，作為精煤銷售，較高的灰分使末精煤背灰嚴(yán)重，產(chǎn)品質(zhì)量難控制，總煤泥量增大時(shí)，灰分易超標(biāo)，這時(shí)如果通過降低分選密度對粗精煤泥進(jìn)行背灰，進(jìn)一步降低了產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，且造成中煤帶煤損失，不科學(xué)不合理，要把底流灰分降下來，必須增大分級粒度，根據(jù)我礦高變質(zhì)無煙煤密度大的特點(diǎn)，要增大分級旋流器的分級粒度，又要降低溢流中粗粒級含量和溢流濃度，可考慮更換較小溢流口的大直徑分級旋流器，采用多種直徑可人工更換的底流口，解決了磨損和堵塞問題，又可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，做到靈活控制分級粒度。

2.2 絮凝沉降藥劑的選擇及投藥量的確定

章村礦選煤廠濃縮機(jī)溢流水經(jīng)常發(fā)灰發(fā)白，肉眼可以看到里面含有灰白色的微粒，這些微粒是矸石在洗選過程中遇水泥化產(chǎn)生的，沉降困難，與水易形成穩(wěn)定的膠體分散系，增大了循環(huán)水的粘度，使循環(huán)水作為噴水效果較差，混入稀介進(jìn)入磁選機(jī)后易導(dǎo)致細(xì)泥積聚，粘附堵塞磁選槽，我礦生產(chǎn)實(shí)際中，在排除磁選機(jī)入料濃度和粗顆粒影響時(shí)，多次發(fā)生磁選機(jī)回收困難問題，導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，多采取補(bǔ)加大量清水并磁選機(jī)打倒轉(zhuǎn)清理磁選槽措施。為解決煤泥水絮凝沉降困難問題，章村礦選煤廠工程技術(shù)人員進(jìn)行了大量的嘗試，發(fā)現(xiàn)我礦宜采用陰離子型高分子絮凝劑，在煤質(zhì)較好，泥化不嚴(yán)重時(shí)候，單獨(dú)投加PAM-1200效果較好。

試驗(yàn)中，先加入1ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的鹵粉，充分混合，再加入2ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.15%的PAM充分混合，能迅速形成大絮團(tuán)，快速沉降，上層水清澈透明，當(dāng)微細(xì)顆粒增多時(shí)，這是最佳的藥劑制度。

2.3 煤水分離劑的使用

我礦煤泥水親水性極強(qiáng)，壓濾難，能否通過改變煤泥表面性質(zhì)以降低其親水性，縮短壓濾循環(huán)時(shí)間，理論上是可行的，我們采用了煤水分離劑對煤泥進(jìn)行疏水處理，效果良好，針對性強(qiáng)，循環(huán)時(shí)間縮短至50分鐘左右，對煤水分離劑進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益測算，按煤泥現(xiàn)價(jià)150元/t，加工費(fèi)為60元/t計(jì)算。藥劑單價(jià)8200元/t，每月新增藥劑費(fèi)用12.3萬元，加藥后每月多產(chǎn)煤泥6450噸，價(jià)值96.75萬元，可多增加利潤96.75—60×0.645-12.3=45.75萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。煤水分離劑的使用減少了煤泥粘濾布問題，煤餅粘度降低，易脫落，加快了捅板效率。

3 壓濾能力核算

章村礦選煤廠，去年入洗原煤123萬t，預(yù)計(jì)今年入洗量將達(dá)到150萬噸，以平均每月入洗12.5萬噸為例，原煤原生煤泥含量為22%，不考慮次生煤泥和精煤產(chǎn)品帶泥，可粗略計(jì)算出平均每月原煤煤泥總量2750噸，平均每天產(chǎn)生煤泥916噸，我廠經(jīng)過對2臺KM300/1600改型，增加了濾板，加大了處理能力，現(xiàn)型號為KM350/1600，目前總壓濾面積達(dá)到950m2，每天可處理415噸煤泥，還有500噸左右的缺口，按現(xiàn)有壓濾機(jī)單位面積處理效率計(jì)算，需增加1084 m2的壓濾面積，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，可考慮采用3臺面積400 m2的壓濾機(jī)，可增加1200m2的壓濾面積。

4 煤泥水處理系統(tǒng)工藝的改造與完善

4.1 濃縮壓濾系統(tǒng)改造

(1)新增3臺壓濾機(jī)及配套設(shè)施，在原壓濾車間的西側(cè)新增3臺KM400/1600型壓濾機(jī)，增加了2臺攪拌桶，及相應(yīng)的上料系統(tǒng)，使壓濾車間總壓濾面積增大到2150 m2。新壓濾機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)良好，目前每天煤泥產(chǎn)量約950噸左右，回收了全部資源，實(shí)現(xiàn)了洗水閉路循環(huán)。

(2)對2臺壓濾機(jī)進(jìn)行改型，共增加100 m2的壓濾面積，根據(jù)我礦煤泥水特點(diǎn)，取消了部分隔膜，降低了材料消耗，減少了維護(hù)量。

(3)增加了自動(dòng)加藥系統(tǒng)，增強(qiáng)了絮凝劑溶解效果，使藥效充分發(fā)揮，有利與煤泥水沉降，降低了循環(huán)水濃度和粘度，減輕了磁選機(jī)負(fù)擔(dān)。

4.2 粗煤泥回收系統(tǒng)改造

(1)將FX350-8型精煤分級旋流器組更換為FX710分級旋流器組，提高了分級精度，降低了溢流中粗粒級含量，底流濃度提高，細(xì)粒級減少，底流灰分降低至29%，提高了末精煤質(zhì)量，避免了過分背灰引起的中煤帶煤問題。

(2)鋪設(shè)濃縮機(jī)至中矸煤泥桶的管道，同時(shí)增設(shè)管子到精煤泥桶并在管子上設(shè)置閥門，這樣充分的利用了現(xiàn)有的粗煤泥回收系統(tǒng)，提高了煤泥水系統(tǒng)的靈活性。

5 小結(jié)

通過增設(shè)壓濾機(jī)，增加煤泥水系統(tǒng)的處理能力，實(shí)現(xiàn)了洗水閉路循環(huán)，完善藥劑制度，采用新藥劑，不但提高了噴水脫介效果，而且提高磁選機(jī)脫泥效率，減輕了磁選機(jī)壓力，提高了懸浮液的穩(wěn)定性，使我礦的高密度洗選環(huán)境得到改善。