開灤集團主要洗煤廠的煤泥水系統優化措施

趙國華 張錦瑞 張曉崢

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2015.36.161

摘 要：煤泥水處理系統是選煤廠生產過程中的重要環節之一，該文通過對開灤集團范各莊礦、呂家坨礦、唐山礦三個選煤廠煤質情況、煤泥水現狀以及范各莊礦、呂家坨礦、唐山礦三個洗煤廠的煤泥水處理工藝和設備進行了詳細系統的分析，得到了該三家洗煤廠煤泥水處理系統中存在的問題，并針對煤泥回收、洗水閉路循環提出了有效的解決措施。

關鍵詞：煤泥水 洗煤廠 問題 措施

中圖分類號：TD94 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）12（c）-0161-02

隨著采煤機械化程度的提高，末煤越來越多，末煤的增多增加了煤泥水處理系統的難度。選煤廠生產過程中的一個重要環節是煤泥水處理系統，該系統會直接影響到選煤廠的經濟效益，而且對礦區環境和水資源的節約利用也有直接的影響。下面通過分析開灤集團范各莊礦、呂家坨礦及唐山礦三個選煤廠的煤泥水系統[1-4]，提出了優化煤泥水系統的有效措施。

1 煤泥性質分析及煤泥水處理工藝設備介紹

1.1 范各莊洗煤廠

煤種為1號、2號肥煤和氣肥煤且結焦性均良好的。煤質由于受沉積環境的影響，各煤層變化較大，煤質較差，原煤灰分在40%左右，發熱量低，原煤屬于中低硫煤 。煤泥采用半直接浮選技術，用4臺 500m2快速隔膜壓濾機解決細粒煤泥在循環水中聚集問題， 1臺加大浮選尾礦處理能力的 HBF- S120 /10型加壓過濾機。 近年來，隨著原煤深度開采、機械化程度增加及外來煤粒度偏細等問題，原生煤泥含量增大至將近20%，加大了煤泥水系統的負擔。

工藝流程采用主、再選浮選工藝。再選之后的浮選精礦用過濾機進行脫水，濾液返回主選再用。主選和再選的尾礦進入尾煤濃縮池進行濃縮澄清，尾煤濃縮機的溢流作為循環水，底流分為兩部分，一部分進入壓濾機進行脫水，一部分入沉降過濾離心機進行脫水，沉降過濾離心機和壓濾機的濾液作為循環水可作衛生用水及綠化灌溉。

1.2 呂家坨洗煤廠

煤種為肥煤、焦煤，采用煤泥濃縮浮選技術，使用真空過濾機脫去浮選精煤中的水，浮選尾煤用二次濃縮機和壓濾機對細粒煤泥進行回收。并在原車間新增壓濾系統回收浮選精煤，新增快開式隔膜壓濾機，能夠有效降低濾餅水分，使濾餅脫落效果提高，減少壓濾循環時間，降低濾液濃度。

工藝流程為入洗原煤經分級篩分級以及原煤截粗系統截粗后，-0.5mm原煤入耙式濃縮機進行濃縮澄清，濃縮機底流入一次選浮選機浮選，粗精煤入二次選浮選機再選，二次選浮選機選出的精煤入壓濾機脫水。浮選機的尾礦進入一次濃縮機進行濃縮沉降，濃縮機底流入分級旋流器分級，得到末中煤。分級旋流器的溢流和一次濃縮機溢流入二次濃縮機循環使用和機底流入尾煤壓濾系統脫水，溢流作為循環水。

1.3 唐山礦洗煤廠

由于礦井構造復雜化的趨勢和煤質不穩定等因素，原煤煤質變得愈來愈差，尤其是原煤中細粒煤含量增加更為嚴重，根據2014年1月至2014年6月的入選洗煤廠的原生煤泥含量統計，原生煤泥含量在18%～27%之間波動。

工藝流程采是直接浮選工藝，浮選精礦由2臺GPJ-72型加壓過濾機進行脫水。浮選尾礦進入1臺一段濃縮機分級，中煤裝倉是由2臺LWZ1400×2000型沉降過濾離心機脫水后的底流。沉降過濾離心機的離心液和一段濃縮機的溢流進入2臺二段濃縮機進行分級，底流經4臺板框式壓濾機脫水后作為尾煤裝車外銷。二段濃縮機溢流作為洗水循環使用。廠房內衛生散水經直線振動篩脫水分級，篩上產品作為中煤裝倉，篩下水輸送到一段濃縮機分級。

2 煤泥水系統存在問題

（1）范各莊洗煤廠。雖然范各莊選煤廠經過多次工藝改造，但始終未能解決煤泥水系統存在的問題，浮選入料截粗環節存在跑粗現象，末煤重介系統的精煤磁選尾礦弧型篩篩下、水旋流器組溢流跑粗。在實際生產中，主要是沉降離心機+壓濾機聯合回收，使得浮選尾煤系統處理能力偏小，浮選尾煤放料桶長期跑溢流，系統中煤泥含量偏高。環境污染嚴重，造成一定的經濟損失。

（2）呂礦選煤廠。呂礦選煤廠沉淀池是按240萬噸級選煤廠設計，近幾年經過技術改造，原煤入洗能力達到300萬噸沉淀池處理能力已有所不足，易造成洗煤用水惡化，循環水中的細泥含量過高，惡化的洗煤用水對浮選效果影響較大，使浮選抽出率降低，導致系統中脫泥、脫介效果變差，使得磁選機負擔過重，細泥在系統中積聚，形成惡性循環。浮選尾煤中粗顆粒含量較多，導致截粗系統的分級旋流器組處理能力不足，底流口易堵塞。

（3）唐山礦洗煤廠現有沉降過濾離心機處理能力不足，維修量大、時間長，維修場地狹小，維護困難，一段濃縮機底流煤泥經泵打入到沉降過濾離心機脫水，現有2臺沉降過濾離心機，本身處理能力有限，隨著井下原煤煤質變差，現有沉降過濾離心機處理能力已嚴重不足，已影響到選煤廠正常生產。 浮選精煤脫水設備維護量大，處理能力欠缺，原設計浮選精煤采用2臺GPJ-72加壓過濾機脫水，由于該設備事故率較高，維護費大，長時間的檢修，大大降低了該設備的有效處理能力。隨著煤泥量的增加，浮選精煤脫水環節的壓力越來越大，處理能力已嚴重不足。

3 采取措施

3.1 嚴格控制系統跑粗

將截流粒度控制在0.15 mm以下，回收系統中的高灰細泥。在尾礦濃縮機中添加絮凝劑，同時增加絮凝劑攪拌桶及攪拌機構；在尾礦濃縮機中采用多次加藥的方法，使全系統的細煤泥得到充分的絮凝和沉淀[5]。

3.2 洗水凈化再生系統采取的措施

隨著經濟技術的發展，洗水凈化再生系統在多個選煤廠被應用。凈化濃縮池是洗水凈化的核心部分，循環水池與濃縮池的中流管連通，形成一個連通器，因此使其能夠自動調節洗水平衡并且能夠進一步凈化多余洗水。實踐證明此洗水凈化系統取得了非常良好的效果。

3.3 絮凝劑自動添加系統

另一種即提高煤泥水處理效率又能提高煤泥水處理效果的有效方法是向濃縮池的煤泥水中加入絮凝劑[8]。把絮凝劑完全溶于水，一些非常難沉降的微小煤泥顆粒能夠被它分子鏈上的活潑基吸附，從而形成大的絮團并快速沉降。實踐證明添加適量的絮凝劑是多數洗煤廠煤泥水處理的重要組成部分。

3.4 洗水的管理工作

可將尾煤濃縮機凈化后的澄清水直接用作生產清水，其余部分作循環水。嚴格控制清水的使用量，能用循環水的地方堅決不用清水。使用事故撈坑或集中水對跑、冒、滴、 漏水等進行管理。加強煤泥水系統的管理，制定合理的操作制度如底流排放制度、藥劑添加制度、清水使用制度等。

4 結語

隨著煤炭洗選面向現代化、規模化、系統化及高效的管理水平方向發展，對煤泥回收率及洗水平衡的要求日益嚴格，以保證煤炭加工業走上經濟、環保的可持續發展。開灤集團的以上三個主要選煤廠的煤泥水系統隨著煤質變化不斷的進行技術改造，系統運行良好，為洗煤生產提供了合格的循環水，閉路循環洗水得以實現，獲得了良好的數量及質量指標，提高了經濟效益。

參考文獻

[1] 劉春瑞.呂家坨選煤廠煤泥水系統改造[J].煤質技術，2013（3）：56-58.

[2] 劉加偉.范各莊選煤廠煤泥水系統改造[J].潔凈煤技術，2011（2）：24-25，30.

[3] 王明財.呂家坨選煤廠煤泥水系統改造實踐[J].煤炭工程，2012（6）：57-58，61.

[4] 王浩任.范各莊礦選煤廠煤泥水系統改造的探索[J].科技信息，2012（33）：798，870.

[5] 石常省，謝廣元，吳玲.選煤廠煤泥水閉路循環的分析和探討[J].煤炭加工與綜合利用，2003（1）：4-6，62.