高黏度煤洗選煤泥水治理與自動加藥技術(shù)

栗鵬（肥城礦業(yè)集團(tuán)楊營能源有限責(zé)任公司,山東濟(jì)寧272404）

高黏度煤洗選煤泥水治理與自動加藥技術(shù)

栗鵬
（肥城礦業(yè)集團(tuán)楊營能源有限責(zé)任公司,山東濟(jì)寧272404）

摘要:通過研究，解決了選煤廠因洗水濃度高而造成的跳汰機(jī)分選困難、精末煤灰分偏高，煤泥精煤損失大的問題，實(shí)現(xiàn)了清水洗煤，提高并穩(wěn)定了精末煤和精塊煤質(zhì)量.

關(guān)鍵詞:高黏度；煤泥水治理；自動加藥

1背景

受機(jī)械化采煤和礦井復(fù)雜地質(zhì)條件的影響，我公司選煤廠入洗原煤中細(xì)粒級含量增多、水分增加、泥化現(xiàn)象嚴(yán)重。洗水濃度嚴(yán)重超標(biāo)，基本上在300g/L左右，有時(shí)高達(dá)400g/L，嚴(yán)重制約洗煤生產(chǎn)，精煤質(zhì)量變差，導(dǎo)致精末煤水分大、灰分高（約為11.5%～18%）。原有的高分子絮凝劑添加系統(tǒng)是靠人工完成物料添加、混合、攪拌等工序，添加量無法掌握。根據(jù)選煤廠的高黏度煤泥水的性質(zhì)及工藝特點(diǎn)，通過改變絮凝藥劑種類和用量，研究分析不同濃度煤泥水的絮凝沉淀規(guī)律，確定最佳絮凝藥劑用量；同時(shí)研究有機(jī)復(fù)合陽離子聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺配合使用的藥劑配方。確定合理的絮凝劑藥劑配方，采用自動加藥系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)絮凝劑的投料、溶解、熟化、儲存、計(jì)量等的自動化。

2煤泥水水質(zhì)處理技術(shù)研究

針對治理濃度高達(dá)300g/l的高黏度煤泥水，研究絮凝藥劑配方，選用分子量為800萬的陰離子聚丙烯酰胺作為絮凝劑，有機(jī)復(fù)合陽離子聚合氯化鋁作為凝聚劑。煤泥水中加入陰離子聚丙烯酰胺和有機(jī)復(fù)合陽離子聚合氯化鋁的比例為1:1.6時(shí)，濃縮池清水層深度達(dá)0.8米，洗水濃度保持在40g/l左右，實(shí)現(xiàn)一級洗水閉路循環(huán)。

（1）改變絮凝藥劑種類和用量，研究不同濃度煤泥水的絮凝沉淀規(guī)律，確定最佳絮凝藥劑配方。對選煤廠各主要環(huán)節(jié)的水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)，獲得各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)，為高黏度煤泥水處理提供理論依據(jù)。根據(jù)水質(zhì)結(jié)論，選擇不同分子量的聚丙烯酰胺做絮凝劑，觀察煤泥水的沉淀結(jié)果，當(dāng)分子量大于600萬后，絮凝效果增加趨緩，大于800萬以后增加不明顯。從不同分子量聚丙烯酰胺處理煤泥水的絮凝效果看，其分子量為800萬左右的煤泥水沉淀效果最佳。

（2）研究開發(fā)了陰離子聚丙烯酰胺與有機(jī)復(fù)合陽離子聚合氯化鋁配合使用的藥劑配方，通過單獨(dú)使用聚丙烯酰胺和聯(lián)合采用陰離子型聚丙烯酰胺與陽離子型增強(qiáng)劑的對比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合采用陰陽離子兩種藥劑絮凝沉淀速度快、效果佳。

其作用機(jī)理如下：陽離子型增強(qiáng)劑帶正電荷，水解后，活性基團(tuán)吸附到煤泥顆粒表面，中和其表面的負(fù)電荷，壓縮其雙電層，電位絕對值將隨之下降，克服了微粒間的斥力，使之脫穩(wěn)，由范德華力引起微粒相互聚結(jié)變大，形成微絮體。徽絮體通過絮凝劑聚丙烯酰胺的吸附架橋作用進(jìn)一步成較大的絮體顆粒。較大的絮團(tuán)在重力作用下下沉，這樣便加快了煤泥的沉降速度。經(jīng)現(xiàn)場反復(fù)實(shí)驗(yàn)后，確定了煤泥水中每噸干煤泥需加入陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑50g和有機(jī)復(fù)合陽離子聚合氯化鋁80g（比例為1:1.6）混合加入濃縮池時(shí)，煤泥絮凝沉降效果極好，濃縮池清水層深度可達(dá)0.8米，2011年4-10月份洗水濃度均保持在40g/l左右，實(shí)現(xiàn)了一級洗水閉路循環(huán)。

3自動加藥技術(shù)研究

在治理濃度高達(dá)300g/l的高黏度煤泥水時(shí)，采用自動加藥系統(tǒng)將絮凝藥劑干粉直接加入設(shè)備的料斗中，實(shí)現(xiàn)絮凝劑的投料、溶解、熟化、儲存、計(jì)量等的自動化。該自動加藥系統(tǒng)節(jié)省藥劑用量，降低生產(chǎn)成本，生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定，減少生產(chǎn)事故，降低工人勞動強(qiáng)度，便于生產(chǎn)管理。

（1）選煤廠的煤泥水的處理是選煤過程中必不可少的環(huán)節(jié)，其中加藥控制又是煤泥水處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，選煤指標(biāo)的好與壞，選煤系統(tǒng)的穩(wěn)定與否都與加藥控制有密切的關(guān)系。在我國，很多選煤廠采用的加藥方式是人工加藥，誤差太多，既浪費(fèi)了藥，效果又不好；自動加藥系統(tǒng)的應(yīng)用從根本上改變加藥方式，能保證藥劑連續(xù)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的加入到系統(tǒng)中，既能節(jié)約藥劑用量，降低生產(chǎn)成本，又能提高整個(gè)選煤系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高生產(chǎn)效率，增加效益。并且自動加藥系統(tǒng)的應(yīng)用，可以隨時(shí)監(jiān)測水質(zhì)，可根據(jù)水質(zhì)的變化自動調(diào)節(jié)加藥量，保證了溢流水的合格。因此，自動加藥系統(tǒng)的使用會從根本上節(jié)省藥劑用量，降低生產(chǎn)成本；保證生產(chǎn)連續(xù)、穩(wěn)定、減少因藥劑量加入不準(zhǔn)造成的煤泥水不沉降和溢流水濁度過高等情況造成的生產(chǎn)事故等。

自動加藥裝置的原理為：固體級別的絮凝劑從加藥漏斗內(nèi)喂入，通過一個(gè)恒速、定螺距的螺桿將絮凝劑帶入到干燥漏斗，通過氣環(huán)真空泵產(chǎn)生的負(fù)壓干燥空氣流將粉末級的絮凝級通過傳輸管進(jìn)入到混合室，與水分散頭霧化的充分接觸并一起流到攪拌桶，經(jīng)攪拌完全溶解后，溶液輸送到儲藥箱，根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)對煤泥水的監(jiān)測信號，來控制變頻加藥泵的加藥量。整個(gè)過程的運(yùn)行完全由微電腦自動控制中心控制。

（2）自動加藥裝置關(guān)鍵技術(shù)：

?1）針對藥劑在潮濕環(huán)境下容易粘結(jié)成塊和在一定溫度范圍內(nèi)（50-60℃）易溶解的特點(diǎn)，采用加熱接收器將藥粉加熱干燥，有效的防止了輸料管路的堵塞現(xiàn)象。

?2）藥粉與水接觸前，通過水霧化裝置使水分子成霧狀與藥粉粒子充分接觸，提高了溶解效率。

?3）配藥與儲藥分開，解決了因配藥而影響加藥的問題，同時(shí)提供了一定的熟化時(shí)間，自動加藥系統(tǒng)只需將粉狀藥劑一次性加入儲料斗中,其他工作由系統(tǒng)自動完成,節(jié)省了人力資源,降低了勞動強(qiáng)度,便于生產(chǎn)管理。

（3）自動加藥系統(tǒng)請進(jìn)性：

?1）藥劑制備系統(tǒng)是一種新型、高效，實(shí)用的藥劑制備設(shè)備。整個(gè)過程完全實(shí)現(xiàn)自動完成，配藥設(shè)計(jì)合理，可保證藥劑有效、均勻的配置，以發(fā)揮藥劑的最大作用。

?2）藥劑投加系統(tǒng)采用變頻調(diào)速的計(jì)量泵將藥液輸送至濃縮機(jī)。兩臺加藥泵一臺工作，一臺備用，充分考慮生產(chǎn)的需要，提高操作的靈活性和可靠性。

?3）監(jiān)測控制系統(tǒng)是獨(dú)立于制備、投加系統(tǒng)的一個(gè)部分。安裝在濃縮機(jī)上，可以實(shí)現(xiàn)對濃縮機(jī)澄清水的濁度（透光度）的及時(shí)反饋，準(zhǔn)確、及時(shí)地控制絮凝劑的加入量。

4結(jié)語

通過研究，解決了白莊礦選煤廠因洗水濃度高而造成的跳汰機(jī)分選困難、精末煤灰分偏高，煤泥精煤損失大的問題，實(shí)現(xiàn)了清水洗煤，提高并穩(wěn)定了精末煤和精塊煤質(zhì)量。

作者簡介：栗鵬(1983-)，男，本科，主要從事:專業(yè)技術(shù)工作.