洗煤廠煤泥水處理應解決好的問題

閆占江

【摘 要】煤泥水處理效果的好壞會直接影響分選系統穩定性、產品質量及洗水的濃度。針對洗煤廠煤泥水處理過程中遇到的問題，通過現場分析研究決定在合理選擇和添加藥劑等方面對原煤泥處理系統進行改造。本文就對洗煤廠煤泥水處理解決措施進行探討。

【關鍵詞】洗煤廠;煤泥水;處理;問題

洗煤廠煤泥水一般是指在煤炭洗選加工過程中所產生的工業廢水，煤泥水中含有不等量的重介質、化學藥劑、煤泥、重金屬等多種物質，若不經過處理直接進行外排會對當地的環境造成嚴重的污染。洗煤廠煤泥水處理是洗煤廠投資花費較高的系統工程，同時也是生產管理中最為復雜和困難的系統，煤泥水的處理涉及洗煤工藝的各個環節，其能否得到有效處理直接關系著洗煤廠的綜合效益。

1、洗煤廢水的危害

1.1洗煤廢水中懸浮物的污染

由于超細顆粒的存在使得煤泥與水形成穩定的膠體，且洗煤廢水中的懸浮物分離難度加大，因此，往往直接排出，因此，洗煤廢水對環境的主要污染是懸浮物。且由于選煤廠技術水平相差較大，因此，部分廠家排放的廢水中的懸浮物嚴重超標，一般超標幾十倍甚至幾百倍，對環境造成極嚴重的污染。懸浮物的主要成分是粒徑超細的煤粒和粘土類顆粒，這些懸浮物大量進入水域后，產生巨大的危害。（1）懸浮物能夠降低水體透光性，增加水體色度，使水生生物的光合作用受到影響，生長繁殖受到抑制，水體無法發揮其自凈作用;（2）由于懸浮物顆粒是自然粒度分布，因此，部分懸浮固體有可能將魚鰓堵塞，從而造成魚類的窒息死亡;另外，由于顆粒的絮凝作用，有可能聚沉于河底，使底泥腐化，因而造成水質嚴重惡化。

1.2洗煤廢水殘留藥劑的污染

煤礦開采出來后，由于開采過程較復雜，因此含有大量的雜質，必須經過洗選才能凈化煤泥，提高其熱值。而煤泥分選過程包括清洗、浮選、濃縮等過程。浮選時需要向煤泥中投加多種不同的藥劑，主要的包括調整劑（堿、酸等）、捕收劑（輕柴油、煤油等）、起泡劑（雜醇類、松油等）等，這些藥劑中未參與反應的部分便殘留在了選煤廢水中。另外在煤泥濃縮、煤泥壓濾過程中，由于需要借助化學絮凝作用才能破壞膠體的化學界面平衡，因此需要投加有機高分子絮凝劑（聚丙烯酞胺）等。殘留大量對人體有毒、高分子化學藥劑的洗煤廢水，未經處理便外排時，不僅各項監測指標超標，給環境造成嚴重污染;而且對水域范圍內的人民身體健康帶來了巨大的威脅。某一選煤廠外排水中油的測定值達25.7mg/L，最高時達95.9mg/L，超出排放標準10倍左右。由于水中含有大量的油類物質，因此會在水面形成一層油膜，繼而消耗水中的溶解氧，從而能使水體達到嚴重的缺氧狀態，并最終危及水生植物及魚類的繁殖生長。另外，洗煤廢水中的有毒物質、有機物及極端的pH值也是環境的重要污染源。

2、煤泥水處理遇到的問題及原因分析

2.1煤泥水處理遇到的問題

該選煤廠應用兩臺濃縮機對煤泥水進行濃縮處理，煤泥水處理藥劑采用聚丙酰胺。經過幾年的運行，選煤廠煤泥水能夠得到有效處理，經處理過的煤泥水進入洗選工藝作為循環水使用。但自2013年7月份以來，循環水煤泥濃度持續偏高，導致洗煤廠生產過程中出現一系列問題：①由于循環水煤泥含量偏高，造成浮選入料濃度高于規范要求，造成浮選機浮選所得精煤灰分遠高于合格精煤灰分;②煤泥水中細粒級煤泥含量較高，造成濃縮機底流濃度偏低，造成濃縮機負載加重，同時細煤泥含量高還會引起壓濾機工作效率低下，脫水效果差;③壓濾機和濃縮機的處理不足，煤泥在濃縮機底部長時間積聚會造成壓耙現象，解決的方法是將濃縮機底流引入室外的沉淀池，這樣不僅造成場地、資金的浪費，同時也不利于實現煤泥水閉路循環的要求。

2.2煤泥水處理存在的問題原因分析

經過現場分析，認為引起循環水濃度偏高的主要原因有：①入洗原煤煤質變化時引起循環水濃度偏高的首要因素，隨著礦井開采深度的增加，現所開采的煤層有所變化，煤質較軟弱、含矸石量偏高，這樣造成入洗原煤中含有的細顆粒煤巖顆粒增高;同時原煤的破碎環節也造成大量的次生煤泥，且原煤中的泥巖質矸石遇水發生泥化，造成煤泥水處理效果偏差;②篩分和分級作業效果不理想、脫水作業配置不當，致使循環水煤泥濃度偏高;③分級、濃縮、脫水設備的選擇、藥劑的選擇和加藥方式均會影響到循環水濃度的變化;該選煤廠采用單絮凝劑進行煤泥沉降，造成循環水濃度偏高，分析認為煤泥水中的大量細粒級煤泥所帶電荷相互作用阻礙煤泥的絮凝，造成煤泥沉淀效果差;④管理不善，如壓縮機故障、濃縮機跑粗均會在一定程度上增加循環水濃度。

3、煤泥水處理改進措施

3.1合理選擇藥劑

藥劑的種類、添加量和添加方式的不同均會影響到煤泥水處理效果，同時也決定著煤泥水處理成本。對當前洗煤廠在處理高泥化煤泥水的經驗，決定采用有機凝聚劑和絮凝劑對煤泥水進行處理，通過不型號藥劑的交叉試驗比較不同型號藥劑、藥劑添加量和添加方式對煤泥水處理效果，最終確定質量分數均為0.1%的TLT8840凝聚劑和TLT8610凝聚劑處理煤泥水效果最佳，可以實現煤泥的快速濃縮。

3.2優化破碎、分級工藝

為了減少次生煤泥的生成量，選用合理的破碎機，在破碎時盡量做到煤體不要浸水，同時在破碎之前盡量揀出可視矸石。在進行篩分、分級作業過程中，選擇合理的電機激振力，保證篩分效果的同時，降低原煤破碎程度。

3.3加強管理

加強生產系統的管理工作，及時查找和解決生產流程中存在的問題和設備故障，使生產系統各個環節處于最佳狀態，各種設備具有最佳工作性能。加強洗煤系統中各個管道的檢查和維護，防止出現煤泥水的跑、冒、滴、漏發生，加強煤泥水作為循環水的技術改造，堅持洗煤廠工藝流程過程中水的閉路循環使用。

4、煤泥水處理技術發展方向

4.1動力煤選煤廠煤泥高效分選技術開發

⑴水介質煤泥重力分選設備的開發。我國現有煉焦煤選煤廠處理能力高出市場需求40%，今后將大力發展動力煤入選。總體而言，動力商品煤要求入選上限大，可選性好，對煤泥分選設備要求入料范圍寬，建設投資小，運行成本低，分選精度不必苛求。在這種條件下，以水為介質的煤泥重力分選設備，如螺旋分選機、水介質旋流器和干擾床層分選機應做進一步開發和完善。⑵提高浮選粒度上限技術。R-HYOON等研究表明，選擇強捕集性藥劑和適當的浮選參數，浮選機分選上限可達2～3mm;<1.4mm每你浮選可燃體回收率達到95%。通過提高浮選上限不僅簡化工藝，而且為產品脫水提供了極為有利的條件，從而可大大降低建設投資和生產費用。

4.2高效濃縮機的技術開發

在澳大利亞南煤礦，原煤處理量為600t/h的重介質選煤廠（入料范圍60～0mm），今設1臺14m直徑的耙式濃縮機，即可以處理全廠1140m3/h的尾礦，實現洗水復用（脫介噴水）。而在我國，相同規模重介選煤廠通常需要2臺直徑30m的濃縮機，技術水平差距甚遠。為了降低煤泥水系統投資，需大力開發完備的濃縮機控制技術和高效的絮凝劑及其使用技術。

4.3模塊化煤泥分選與煤泥水處理技術和裝備

系統模塊化集成后，建設周期短，運行費用低，占地面積小，經濟效益好。現有的大部分小型選煤廠需要高項技術與裝備，可以快速解決小型選煤廠煤泥水外排問題。

5、結束語

選煤是我國潔凈煤技術的基礎，又是搞好環境保護的重要措施。煤泥水處理是整個選煤過程中至關重要的環節，處理得好不僅可以回收資源，增加精煤產率，而且減少污染;否則不僅不能減輕資源浪費，而且不得不外排煤泥水，污染環境。我們應該高度重視煤泥水處理的重要性，及時采取措施，爭取做到選煤廠“洗水一級閉路”。

參考文獻：

[1]張榮瑞.官地礦選煤廠煤泥水處理工藝系統改造[J].選煤技術，2017（4）：41-42.

（作者單位：神華巴彥淖爾能源有限公司）