隨著洗煤廠洗水閉路循環(huán)和環(huán)境保護(hù)要求的曰 益提高，煤泥水處理在選煤廠水質(zhì)生產(chǎn)中變得越來越重 要。近年來，細(xì)粒煤分選設(shè)備得到了很大發(fā)展，分 選下限也越來越低，導(dǎo)致煤泥水的粒度組成發(fā)生了 相應(yīng)的變化，煤泥水中<〇。3 mm粒級(jí)含量越來越 高，由于大量極細(xì)顆粒的存在，使煤泥水處理變得 越來越困難。盡管國內(nèi)同行在工藝流程和設(shè)備上不 斷改進(jìn)，但這一難題仍困擾著選煤界。

 

1西龐洗煤廠入選煤種及洗選工藝冀中能源股份有限公司東龐礦西龐洗煤廠是一 座處理能力為1.5 Mt/a的礦井型選煤廠，主要是 利用東龐礦區(qū)高硫氣肥資源，通過與低硫煤合理配 比，生產(chǎn)灰分<8.5%、硫分在1.6% ~ 2.0%的優(yōu) 質(zhì)氣肥精煤。該廠生產(chǎn)采用>50 mm粒級(jí)塊煤動(dòng)篩 排矸，50 ~1 mm粒級(jí)脫泥有壓三產(chǎn)品重介旋流器 分選，1~ 0.25 mm粒級(jí)CSS分選，<0.25 mm粒 級(jí)煤泥浮選的聯(lián)合工藝流程，浮選精煤由快開壓找 機(jī)脫水，煤泥水采用兩段濃縮-粗細(xì)煤泥分別回叱 的方式處理。在煤泥水處理環(huán)節(jié)，該廠是將絮凝窮 添加在二段濃縮機(jī)人料桶內(nèi)，二段濃縮機(jī)溢流作^ 循環(huán)水使用，從而實(shí)現(xiàn)煤泥全部廠內(nèi)回收，洗水_ 級(jí)閉路循環(huán)。但是，由于該廠生產(chǎn)補(bǔ)加水為西龐5 井高硫煤礦井水，因而使得該廠的煤泥水處理不售 完全按常規(guī)方式治理。因此，該廠在對(duì)煤泥水的十 質(zhì)進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合該廠水源特性？ 絮凝劑的使用上大膽嘗試，不僅凈水效果顯著，且還取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

 

2存在問題西龐洗煤廠于2011年3月建成投產(chǎn)，參照2 龐洗煤廠煤泥水治理方案，沉降藥劑采用了陰離^ 型聚丙烯酰胺。但是，由于西龐洗煤廠應(yīng)用了 CS 粗煤泥分選機(jī)，并且采用了兩段濃縮-粗細(xì)煤泥別回收工藝，因此二段濃縮機(jī)煤泥水的粒度組成以 <0.3 mm粒級(jí)含量為主，由于大量極細(xì)顆粒的存 在，使得煤泥水處理非常困難。至2011年4月初， 該廠循環(huán)水濃度居高不下，達(dá)190 g/L左右，同時(shí) 浮選人料濃度高達(dá)250 g/L左右，不僅嚴(yán)重了影響 旋流器和浮選設(shè)備的分選效果，而且還影響到了商 品煤質(zhì)量。

 

為了解決這一難題，西龐洗煤廠專門成立了煤 泥水處理課題攻關(guān)小組，以求盡快找到解決的方案。

 

3煤泥水處理研究探索在生產(chǎn)中，西龐洗煤廠曾先采取加大陰離子型 聚丙烯酰胺的添加量，同時(shí)往浮選尾礦里投放鹵粉 絮凝助劑的方法來凈水，但凈水效果并不明顯，后 改為向浮選尾礦中投放石膏絮凝助劑（用量2.5t/h)的方法，然而凈水效果依然不是很明顯， 循環(huán)水濃度仍高達(dá)190 g/L左右。

 

經(jīng)分析認(rèn)為，西龐洗煤廠人選原煤主要是高硫 煤（占80%),選煤補(bǔ)水為高硫煤礦井水，因此常 規(guī)處理方式不能達(dá)到好的效果。為詳細(xì)了解水質(zhì)特 征，西龐洗煤廠采取了西龐礦井水樣，送河北省煤 田地質(zhì)研究所進(jìn)行水質(zhì)成分化驗(yàn)，結(jié)果如表1、表 2所示。

 

表1西龐礦井水水質(zhì)基本特征化驗(yàn)結(jié)果 Table 1 Analyzed result of mine water quality of Xipang colliery技術(shù)指標(biāo)數(shù)值pH值7.92總硬度/ ( mg ?L-1)252.76總堿度/ (mg.L-1)168. 67可溶硅酸 Si02/ (mg ? L — 1)12. 00固溶物/ (mg ?L-1)364. 00表2西龐礦井水中陰、陽離子含置化驗(yàn)結(jié)果Table 2 Contents of anionic and cationic in minewater in Xipang colliery離子含量離子類型及種類體積濃度/摩爾濃度/質(zhì)量濃度/(mg * L ~1 )(mmol ■ L _ 1 )%K+ +Na +27.361. 1919. 07Ca2 +71.743.5857.37陽離子 Mg2 +17. 881.4723.56Fe3 +檢不出檢不出NH4+檢不出檢不出Cl-20.920.599.46SO】-103.312. 1534.45陰離子 HCO3_205. 603.3754.01NO3-8.000. 132.08NO/0. 1600從化驗(yàn)結(jié)果可以看出，西龐洗煤廠選煤生產(chǎn) 使用的礦井水偏堿性，總堿度達(dá)168. 67 mg/L, 且礦井水中含有大量的陰離子；可溶性硅酸Si02 含量為12 mg/L,說明礦井水中富含高嶺土等硅 酸鹽類膠體粒子，該類膠體粒子表面帶有較強(qiáng)的 負(fù)電荷。

 

西龐洗煤廠所用的礦井水水質(zhì)以及該廠浮選尾 礦粒度偏細(xì)，導(dǎo)致添加陰離子型聚丙烯酰胺絮凝效 果不佳。因此，經(jīng)研究決定，西龐洗煤廠將原添加 的陰離子型聚丙烯酰胺更換成陽離子型聚丙烯酰 胺，這樣除了高分子化合物的吸附、架橋和絮凝 外，還可起到電性中和的作用。

 

4實(shí)施效果2011年4月17日，西龐洗煤廠開始在二段濃 縮機(jī)處添加陽離子型聚丙烯酰胺絮凝劑，2 ~3h 后，循環(huán)水逐漸清澈起來，最終濃度不到0.5 g/L， 且不需添加鹵粉、石膏、凈水劑等絮凝助劑。表3 為絮凝劑更換前后系統(tǒng)各指標(biāo)的變化情況。

 

表3絮凝劑更換前后系統(tǒng)煤泥水濃度變化情況 Table 3 Variation of concentration of coal slurry inseparation system before and after changing of flocculant曰期時(shí)間濃度/ (g*浮選入料浮選尾礦循環(huán)水2011 -04 -1423：50253.70200. 002011 -04 - 1523：30230. 00190.002011 -04 -1722：1035.007.002011 -04-1817：3026.0022.500. 502011 -04-1913：1048.0023.000.20^011 -04-2017：1034.6018.600. 202011 -04 -2117：3036.9032. 101.202011 -04 -2218:5035.3022.900.502011 -04 -2323：3035.5034. 000.202011 -04 -2417：3037. 0034.000.502011 -04 -2517:3032.9024. 001.502011 -04 -2617：3032. 7032.900.302011 -04 -2717：3040.7028.501. 10從表3數(shù)據(jù)可以看出：自2011年4月17日西 龐洗煤廠把陰離子型聚丙烯酰胺更換為陽離子型聚 丙烯酰胺后，循環(huán)水濃度從190 g/L降至1. 50 g/L 以下，浮選人料濃度也從200 g/L以上降到50 g/L 以下，完全滿足了浮選柱的人料濃度要求。

 

同時(shí)，為確保煤泥水工藝系統(tǒng)正常運(yùn)行，西龐 洗煤廠還加強(qiáng)了工藝環(huán)節(jié)的管理，建立了適應(yīng)生產(chǎn) 變化的最佳藥劑添加制度，并通過控制主要工藝參 數(shù)，來調(diào)節(jié)絮凝劑的添加量。如采用探桿對(duì)濃縮機(jī) 分層和分級(jí)情況進(jìn)行檢測(cè)、跟蹤，利用濃度計(jì)、流61量計(jì)跟蹤和控制濃縮機(jī)底流的排放量，并對(duì)濃縮機(jī) 人料、排料和溢流進(jìn)行濃度檢測(cè)，以這些參數(shù)作為 依據(jù)，確定絮凝劑的添加量和濃度配比，從而使絮 凝劑的添加達(dá)到了高效性和經(jīng)濟(jì)性兼顧的目的。

 

5經(jīng)濟(jì)效益西龐洗煤廠通過合理使用絮凝劑和加強(qiáng)煤泥水 治理，不僅降低了洗水濃度，且各種消耗明顯下 降，分選效果得以改善，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益： U)介質(zhì)消耗降低約0.1 kg/t，按西龐洗煤廠 年入選原煤150萬t計(jì)算，年可節(jié)約介質(zhì)成本18萬兀。

 

(2)煤泥水實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，洗水濃度控制在1.5g/L以下，實(shí)現(xiàn)了清水洗煤，不僅循環(huán)水濃度 得到解決，還改善了浮選效果，使浮選產(chǎn)率較之前 提高了 5個(gè)百分點(diǎn)，綜合精煤產(chǎn)率提高了 0.4個(gè)百 分點(diǎn)，年增經(jīng)濟(jì)效益約480萬元。

 

(3)應(yīng)用陽離子型聚丙烯酰胺作為高硫煤礦 井水凈水藥劑，洗煤凈水成本（表4)大大降低。 從2011年4月17日一5月3日和2011年5月3日 一5月5日的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（表4)可以看出，與東龐 洗煤廠凈水成本（0.39元/t)相比，西龐洗煤廠 凈水成本降低了 0. 26元/t,年可節(jié)約凈水成本40 萬兀。

 

表4洗煤凈水成本計(jì)算表Table 4 Cost of washing water生產(chǎn)時(shí)間/d入按后擔(dān)醫(yī)A絮凝劑用量/kg絮凝劑單價(jià)/噸原煤成本/總用量平均每天消耗噸原煤消耗量(元?(元。t-1)

 

2352 074412.517. 9350. 007 917 0000. 13對(duì)水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)分析，選擇了適用的煤泥水處理藥 劑，取得了顯著的治水效果，不僅降低了消耗，并 且改善了洗選效果，每年可為選煤廠創(chuàng)效500余萬 元，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。

 

綜上幾項(xiàng)，共可創(chuàng)效538萬元。