涡北选煤厂洗水净化的试验研究

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[摘 要]涡北选煤厂通过合理搭配沉降药剂，完善净化工艺，建立最佳加药模式，加强浓缩操作，使洗水浓度一直维持在较低水平，接近清水，清水层深度一直在1米以上，真正实现了清水洗煤，取得了巨大的经济效益和社会效益。

[关键词]洗水净化 聚丙烯酰胺 氯化钙 高分子铝铁 压滤机

中图分类号：TD948 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0259-01

1 绪论

1.1 加药间概述

涡北选煤厂项目分两期建设，一期设计生产能力600万吨原煤每年，目前年入洗原煤约350万吨。主要入选涡阳矿区的原料煤，产品为焦煤、肥煤等稀有煤种。加药间的主要任务是保证厂房合格循环水以及压滤车间大浓度浓缩机底流的供应，所辖范围内有两台直径为50米的尾煤浓缩机，保证煤泥的快速沉降。

1.2 煤泥水概述

按照我国MT/T810-1999《选煤厂洗水闭路循环等级》相关规定，涡北选煤厂为一级闭路循环。即采用成熟的固液分离技术回收煤泥水，做到不向厂外排放煤泥水，不污染环境。

1.3 涡北选煤厂煤泥水分析

根据原料煤的不同，煤泥也分为焦煤煤泥、肥煤煤泥，其主要性质对比如下：焦煤沉降性能较好，高灰细泥量较少，透水性能较好，煤泥产率约在11%左右，通过压滤机成料时间在40分钟左右；肥煤沉降性能一般，高灰细泥量较多，透水性能一般，煤泥产率在14%左右，通过压滤机成料时间在60分钟左右。

1.4 涡北选煤厂煤泥水处理流程

涡北选煤厂煤泥水处理采用浮选与压滤配合的方式，即重选所产生的煤泥水经原生煤泥浓缩池浓缩后送由浮选处理，浮选精矿经脱水后成粉精煤，浮选尾矿经尾煤浓缩池浓缩后，溢流做循环水用，底流送至压滤车间压出滤饼。详细处理流程下图：

2 洗水净化所用药剂

2.1 概述

涡北选煤厂采用的是直径50米、中心传动的尾煤浓缩机，沉降面积约2000平方，入料方式为中间切线入料，具有高度智能的自动提耙和落耙功能。常用的药剂为氯化钙（纯度大于84%）和聚丙烯酰胺（分子量大于1200万）。

2.2 常用无机凝聚剂及其效果比较

涡北选煤厂所用无机凝聚剂一般为氯化钙或高分子铝铁。氯化钙凝聚效果不如高分子铝铁，但是价格相对便宜。经过长时间摸索，处理同等原料煤的情况下，高分子铝铁的吨煤耗约为氯化钙的一半，价格是其二倍左右。

3 涡北选煤厂煤泥水的处理

3.1 涡北选煤厂入洗原煤及其性质

目前，涡北选煤厂所洗原煤主要是涡北矿所产焦煤及童亭、袁二、许疃矿所产肥煤，焦煤单洗，肥煤配洗，原料煤粒度组成及灰分见下表：

通过上表可以看出，肥煤系统-0.5mm以下细颗粒占原料煤的比例较大，给煤泥水的处理带来了一定的困难。肥煤中高灰细泥的含量比焦煤中较多，这在实际生产中得到验证。肥煤循环水有时会出现稍微浑浊的现象，而焦煤的循环水则较为清亮。同等浓度下，焦煤的压板时间约为肥煤压板时间的二分之一至三分之二，说明焦煤的透水性也较好。

3.2 不同煤种选用不同药剂组合时的沉降情况

经过大量对比试验后，得到上述结果：同样的药剂组合下，焦煤的煤泥水沉降速度和效果均比肥煤好；同种煤泥水进行比较，高分子铝铁与聚丙烯酰胺的组合比氯化钙与聚丙烯酰胺的组合要好。

3.3 絮凝剂和凝聚剂的联合使用

对于涡北选煤厂的煤泥水，一般都是同时使用絮凝剂和凝聚剂以达到提高沉降速度、降低溢流浓度的目的。加药方式是先加凝聚剂，在凝聚剂添加点后十五米左右添加絮凝剂。经过不断的摸索，压滤车间对加药间进行了多项改造。如为了防止无机药剂结晶而往添加桶内敷设风管。为了确定洗不同煤种所需的加药量，车间做了大量对比试验。目前，涡北选煤厂无机凝聚剂药耗已由投产时的288.5g/t原煤下降到157.8g/t原煤，絮凝剂药耗由投产时的22g/t原煤下降到14.8g/t原煤，絮凝剂和凝聚剂吨原煤投放比例约为1：10。一定程度上降低了生产成本。

4 涡北选煤厂洗水净化的现状及发展方向

4.1 合理搭配药剂，加快高灰细泥的沉降

在生产中，经常出现清水层深度较好但颜色稍混的情况，尤其在入洗肥煤时，这种现象较为明显，这主要是因为煤泥水中高灰细泥不能较快沉降导致的。解决的途径就是合理搭配药剂，或改进加药方式。改进加药方式主要是改变现有的浓缩机切线入料方式。

4.2 在保证循环水质量的前提下，降低药耗。、

经过近两年的磨合，洗不同煤种时如何保证清水层，车间管理人员和岗位司机共同摸索出了一条经验。但是实际生产中，岗位司机关心较多的是清水层，这就导致了粗放式加药的产生。通过细化加药方式，降低药耗仍有一定的潜力可挖。

4.3 不同煤种的煤泥水进行混合降低药耗

实际生产中，焦煤的煤泥水中颗粒较多，容易处理，药耗也较低；肥煤中高灰细泥较多，药耗较高且循环水质也不好。可以考虑将两种不同性质的煤泥水混合后处理。