孙庄选煤厂煤泥水系统工艺改造实践

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【摘 要】针对马头洗选厂的孙庄选煤厂主洗新三矿原煤时存在的煤泥水系统紊乱、煤泥处理能力不足等问题，从改进絮凝剂加药方式，改造高频筛输送管路、浓缩池和煤泥沉淀池方面采取有效措施，使煤泥水系统运行稳定，提高了煤泥水系统的处理能力，达到洗水闭路循环。

【关键词】煤泥水；絮凝剂；处理量；循环水

孙庄生产部目前设计生产能力为150万t/a，属矿井型炼焦煤选煤厂。选煤工艺为无压三产品重介主选+煤泥浮选+尾煤压滤联合生产工艺。随着产品结构的不断调整，在入洗原有黄沙、孙庄原煤的同时也主洗新三矿原煤。但由于新三矿原煤本身煤质特性，在入洗过程中暴露出很多问题，如絮凝剂加药量跟不上、尾煤压滤机处理能力不足、浓缩池液面不澄清等，给生产系统带来了较大困难。

1 煤泥水系统存在的问题

（1）新三矿煤质资料如表1所示。可以看出：-1.4密度级灰分仅为8.82%，占量为31.25%，不易分选；+1.8密度级占52.99%，-0.5 mm级煤泥含量占24.90%，灰分却达32.74%，说明原煤含矸量高，且矸石易泥化，属极难选煤。

（2）煤泥水系统能力不足。原设计的煤质资料中煤泥无泥化现象。但实际生产中煤泥存在泥化问题，浓缩池中煤泥水沉淀较慢。现有两台70年代箱式尾煤压滤机和一台快开压滤机的处理能力远远不能满足原煤全部入洗要求。

（3）循环水质给生产带来不利影响。随循环水洗水浓度增高，重介系统脱介筛喷水发黑，磁选机尾矿溢流出现大量泡沫，液面翻花；洗水中的大量煤泥循环，使重介块精煤和粗精煤泥灰分增高，洗煤效率明显下降；浮选系统负荷增大，为提高浮选精煤回收率，不得不加大起泡剂用量，使入料矿浆中大量高灰细粒从尾矿中流走，使得二段浓缩池液面遍布泡沫，导致洗水浓度增高，引起生产系统紊乱。

3 煤泥水处理系统改造

（1）调整絮凝剂加药方式。针对系统中絮凝剂自动加药装置不能满足生产实际需要问题，采取分点加药方式，达到逐步沉降煤泥目的，即在浮选尾矿、一段浓缩溢流处、二段入料口3处分别添加絮凝剂。为使药剂充分起到沉降煤泥的作用，特别在一段浓缩池溢流管路上接絮凝剂加药搅拌桶，要求操作工根据洗水浓度的变化，适量增减药剂浓度配比，使药剂使用控制在合理范围内。节约药剂，使洗水浓度得到根本改善。

（2）改造尾煤泥处理设备。 拆除老式尾煤压滤机，更换为两台箱式自动拉板压滤机，并采用一拉两板式卸料方式，高效快捷地提高了尾煤泥处理能力。

在二段浓缩底流管路上增设进入高频筛的分流管路，通过闸门调节，使高频筛可以回收二段浓缩底流的一部分煤泥进入中煤产品，减轻尾煤压滤机负荷，达到分点处理煤泥的目的，提高尾煤泥处理量。

另外，在高频筛筛下水入二段浓缩的管路上，增设进入一段浓缩的管路，并分别安装闸门。实现生产过程中当二段浓缩池煤泥含量高、负荷大时，可将煤泥分流到一段浓缩池处理，分担二段浓缩的负荷量。

（3）增加浓缩池消泡装置。针对浮选系统起泡剂用量大，浓缩池液面遍布泡沫，高灰细粒被泡沫粘附包裹现象，在浓缩池液面周边加设循环水消泡装置。通过消泡装置喷出带有一定压力的循环水，将液面泡沫打碎，使泡沫中携带的高灰细粒物料沉降，从而降低洗水浓度。

（4）改造事故沉淀池。在其原有设备基础上，增设潜水泵，使沉淀池中的上层清水可直接抽出补充到循环水池中用于生产洗煤。当煤泥量多或处理不及时时，可直接用挖掘机清理煤泥或用泵将煤泥返回一段浓缩沉淀池中回收。

3 效果分析

采取上述有效措施后，煤泥水系统得到了充分改善。浓缩池内的煤泥水沉降速度加快，溢流浓度小于13 g/L，实现了清水洗煤。目前，生产系统运行正常，且工艺灵活，能够满足生产中煤泥含量变化大的要求。

4 建议措施

（1）在入洗煤煤泥含量高、煤质脆、易碎，矸石易泥化现象较严重时，建议：①加强入选前的拣矸作业，尽量减少进入洗选系统的矸石量；②充分发挥一段浓缩及回收设备（如高频筛）的功能，最大限度回收以>0.045 mm粒级为主的粗尾煤泥，并且由于煤泥水分低、松散，可掺入动力煤销售，改善选煤厂的产品结构；③提高尾煤压滤设备的自动化程度。增加新型尾煤压滤机，在压滤机入料浓度较稳定条件下，压滤机可在自动方式下工作，缩短循环周期。

（2）当煤泥水浓度很高，而且极难沉降时，增加絮凝剂用量可适当提高沉降效果。在煤泥水浓度稀释1倍时，沉降效果明显提高。通过药剂的多点注入，最大限度发挥絮凝剂效能，加速煤泥细颗粒的沉降，避免了因药剂和煤泥水混合不均匀而造成的絮凝效果下降的问题。

（3）在配制絮凝剂水溶剂时，须遵循先加水后加药顺序。注意絮凝剂产品不同，其溶解方法也不完全相同的情况。为使絮凝剂充分发挥作用，使用时应配成稀溶液。目前选煤厂用的聚丙烯酰胺絮凝剂水溶液浓度一般在0.1%左右。

（4）生产中原煤性质经常发生变化，由于选煤厂用水硬度不同，对沉降特性会有影响，必须随时进行药剂选择试验，调整药剂种类和用量。如将絮凝剂与聚合氯化铝复配使用以沉降煤泥水中的高灰细泥含量。

（5）絮凝剂水溶剂不易长时间存放。高分子絮凝剂保存过程中，不会发生分解，但将它配制成稀溶液时，经一段时间放置，溶液的絮凝效果就会逐渐下降。所以，要现用现配，保证溶液新鲜。另外，聚丙烯酰胺及其浓溶液不宜用铁制容器长期贮存，因为铁在氧化过程中会使絮凝剂性能下降，甚至消失。

（6）煤泥水处理是选煤生产中最为薄弱的环节，要做好选煤厂生产技术管理，掌握煤泥量的多少，即原生煤泥量、总煤泥量和次生煤泥量。原生煤泥量的多少可以从有代表性的煤质资料中取得。而次生煤泥量除了与煤炭本身硬、脆性质有关外，生产工艺流程的影响也很重要。

5 结语

针对煤泥水系统存在的问题，孙庄生产部在原煤煤质、选煤生产等多方面进行沟通协作的基础上，通过采取优化工序、实行合理的药剂制度等措施，取得了良好效果，实现了设备效率最大化，保证了煤泥水系统的正常运转。

参考文献：

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[2]谢广元，张明旭，边炳鑫等.选矿学[M].江苏：中国矿业大学出版社，2001.

[3]陈建中，沈丽娟，王永田等.煤泥水系统技术改造分析及其思考[J].煤炭工程，2004（2）.

作者简介：

马慧敏（1982―），女，河北邯郸人，2008年毕业于徐州中国矿业大学矿物加工工程专业，工学学士，助理工程师，现于冀中能源峰峰集团马头洗选厂工作。