淺析二次絮凝在煤泥水處理中的應用

馬 騰

(同煤集團永定莊選煤廠，山西 大同 037002)

煤泥水處理對每個選煤廠都是非常重要的一個工藝環(huán)節(jié)，它和煤炭的洗選加工密切相關，它的發(fā)展變化也緊密伴隨著分選加工的發(fā)展變化，目前，煤泥水處理已經(jīng)成為整個選煤工藝中涉及面最廣、投資最大、最復雜、最難管理的環(huán)節(jié)。

1 煤泥水系統(tǒng)存在的問題

同煤集團永定莊選煤廠年設計能力210萬t，洗選工藝采用兩產(chǎn)品重介旋流器及螺旋分選機聯(lián)合分選，細煤泥由加壓過濾機回收。該廠從調(diào)試到正常生產(chǎn)已有一年，近期由于入廠原煤煤質(zhì)的變化，導致濃縮機煤泥水沉降效果差。濃縮機的工作原理：利用煤泥水中固體顆粒的自然沉降特性，需要濃縮的煤泥水首先進入自由沉降區(qū)，水中的顆粒靠自重迅速沉降，當下降到壓縮區(qū)時，煤漿已匯聚成緊密接觸的絮團，迅速下降到濃縮物區(qū)。由于刮板的運轉(zhuǎn)，使?jié)饪s物區(qū)形成一個錐型表面，濃縮物受刮板的壓力進一步被壓縮，擠出其中的水分，最后由卸料口排出，即濃縮機的底流產(chǎn)物。煤漿由自由沉降至濃縮物區(qū)時，中間還要經(jīng)過過渡區(qū)。在過渡區(qū)，一部分煤粒因自重而下沉，另一部分煤粒因受到密集煤粒的阻礙而不能下沉，形成了介于自由沉降區(qū)、濃縮物區(qū)之間的過濾區(qū)。當原生煤泥及細粒級煤泥含量較多時，加壓過濾機又無法正常壓出煤泥(排料周期較長，最長達635 s)，導致濃縮機內(nèi)物料越積越多，不同粒度級的煤泥無法按照濃縮機的工作原理進行沉降，最終導致惡性循環(huán)，如此以來煤泥水沉降效果會更差，對整個洗選系統(tǒng)及產(chǎn)量都有極大影響。

2 煤泥粒度組成分析

在煤泥水系統(tǒng)不正常的情況下進行取樣，對602濃縮機底流進行細煤泥篩分試驗，得出數(shù)據(jù)與正常時進行對比分析來查找原因，見表1，表2。

表1 不正常情況下的煤泥細篩分試驗數(shù)據(jù)

表2 正常情況下的煤泥細篩分試驗數(shù)據(jù)

從表1，表2中可以看出，＜0．075 mm(200網(wǎng)目)以下的由31．57%增加到了50．63%，而 ＜0．045 mm(325網(wǎng)目)粒度的增加尤為明顯，煤泥灰分有所提高。同時該廠對入廠原煤進行了原生煤泥的測定：＜0．5 mm以下的含量占到9．27%，正常情況下含量為5．72%。由于原生煤泥量及超細顆粒的增多使煤泥水受到了極大的影響，而加壓過濾機對入料粒度的要求很嚴格，該廠只有加壓過濾機回收煤泥，沒有板框壓濾機，所以，只能從其他方面尋求解決方法。

3 實施方案比較

1)在出現(xiàn)煤泥水沉降效果差時，通過加大進入濃縮機的絮凝劑藥劑量，試驗煤泥的沉降沒有效果，加壓過濾機的排料周期沒有變化，周期較長。

2)將濃縮機內(nèi)的煤泥水由601導入602，并加入適量的絮凝劑藥量，但在實踐中此方法對煤泥水沉降無效果，加壓過濾機排料周期依然較長，此方法也行不通。

3)采用二次絮凝的方法。二次絮凝是將絮凝劑加入加壓過濾機入料桶內(nèi)，使入料桶內(nèi)的煤泥水濃度提高，顆粒變大，有利于煤泥成餅、脫水。該廠采用二次加藥前后數(shù)據(jù)對比見表3，各表4。

表3 二次絮凝前早、夜班數(shù)據(jù)

表4 二次絮凝后二、夜班數(shù)據(jù)

通過表3，表4數(shù)據(jù)對比，二次絮凝起到的作用相當明顯，使加壓過濾機的排料周期縮短，加大了處理能力，濃縮機內(nèi)煤泥的進出也能達到平衡狀態(tài)，從而確保了正常生產(chǎn)。

4 總結(jié)

通過二次絮凝的方法使該廠煤泥水系統(tǒng)運行良好，在礦方外運需求緊張的情況下，確保了洗煤廠能夠為其提供足夠的精煤量。因此，該廠結(jié)合實際情況對二次絮凝的使用進行了規(guī)范：

1)生產(chǎn)運行中濃縮機的行走阻力若持續(xù)升高，在阻力升高到1．0 MPa以上，濃縮機底流濃度能夠滿足加壓過濾機的入料要求，但是排料周期若超過200 s，需要開啟二次加藥。

2)當濃縮池的沉降效果不好，清水層有降低的跡象，加大濃縮池的加藥量后，煤泥沉降正常，統(tǒng)計出濃縮池的噸煤加藥量超過15 g，須開啟二次加藥系統(tǒng)。

3)濃縮池煤泥水的顏色一般情況呈黃色，若出現(xiàn)呈灰色的異常情況，有可能是煤質(zhì)發(fā)生變化，及時做小篩分實驗分析，密切觀察濃縮池清水層的情況，開啟二次加藥，盡快清理濃縮池中的煤泥。

4)通過小篩分的試驗分析，如果＜0．075 mm細粒級的含量超過15%，細顆粒的產(chǎn)率升高，密切注意清水層的變化，適當提高濃縮池的加藥量，同時開啟二次加藥，將排料周期降到150 s以下，盡快將濃縮池的煤泥處理掉。

5)加壓過濾機的產(chǎn)品灰分較平時(30%左右)升高5%以上，須開啟二次加藥將排料周期降到150 s以下，盡快將濃縮池的煤泥處理掉。

6)若濃縮池底流濃度過低(低于150 g/L)，濃縮池的行走阻力＜1 MPa時，可以開啟二次加藥，合理調(diào)整加壓過濾機的入料濃度，保證加壓過濾機產(chǎn)品水分。在開啟二次同時，觀察加壓過濾機的運行情況，如果排料周期開始運行正常，過一段時間后又再次變長，需要對328入料桶放底流檢查濃度，若濃度過低，可將入料桶中的物料放掉，重新加入濃縮池底流物料。