煤泥水典型處理工藝探討

張國權(quán)

（西山煤電（集團）有限責任公司，山西 太原 030000）

煤泥水作為當今濕法選煤不可避免的一個處理對象，其處理結(jié)果不僅影響到一個選煤廠的正常生產(chǎn)和最終的產(chǎn)能及經(jīng)濟效益，更是對環(huán)境的保護有著巨大的作用。所以，對煤泥水相關特性和處理工藝的探討與研究是相關學者不可避免、也是非常重要的課題。

1 煤泥水的基本特性

煤泥水的處理必須根據(jù)每個選煤廠的實際情況來制定相關工藝，而且正是由于各選煤廠現(xiàn)場情況的差異巨大，現(xiàn)如今還未建立一個可以用來評定煤泥水性質(zhì)的特定標準。從粒度組成、伴生礦物成分、水質(zhì)等方面就可以了解相關煤泥水的分選特性。

粒度組成：煤泥水中煤泥的粒度組成不僅對其處理有著重要的影響，而且對整個選煤工藝中的各個環(huán)節(jié)均有著不同程度的影響與作用。

伴生礦物成分：原煤中硫鐵礦含量較大，且含伴生礦物。雖然這些礦物的含量較少，但是由于其有以下特性的影響給煤泥水的處理帶來了一定的麻煩：（1）礦物屬于粘土類，硬度比較低，泥化現(xiàn)象嚴重。（2）對無機離子都具有不同程度的吸附能力，并且對水中陽離子的吸附能力較強。

水質(zhì)：水中Ca2+和Mg2+的總濃度為水的硬度。硬度對于煤泥水處理的影響主要來自于其對煤粒表面電位的影響，而且其影響程度比對分選的影響更加嚴重。水溶液中氫離子或氫氧根離子的數(shù)量為pH 值，為酸堿度的量化值。煤泥水的電性主要指其中顆粒的表面電性。對于大多數(shù)煤炭分選來說，中性偏弱堿性的水對于分選是有好處的，但對煤泥水的處理影響不大。

2 煤泥水處理工藝

2.1 選前濕法脫泥型

重介分選作為一種分選精度最高的選煤工藝，是東曲選煤廠的工藝之一。煤泥含量對重介分選的影響巨大，重介選煤前都進行選前脫泥處理來保證重介的分選效果。

2.1.1 末精煤磁尾的改進

傳統(tǒng)的末精煤磁尾由旋流器組分級后，底流和溢流分別進入粗煤泥回收系統(tǒng)和浮選機。改進后，將末精煤磁尾作為脫泥篩的噴水使用。其主要優(yōu)點是減少了清水用量以及為粗煤泥分選和浮選帶來了方便。工藝流程原理圖如圖1 所示。

圖1 末精煤磁尾處理工藝流程

2.1.2 末中矸磁尾的改進

傳統(tǒng)的末中矸磁尾直接進入濃縮系統(tǒng)沉降處理，導致其中低灰大顆粒的損失。改進后，先將其進行分級處理來回收其中的大顆粒，溢流則進入濃縮機沉降處理，保證了濃縮機的入料粒度和降低了煤炭損失。工藝流程原理圖如圖2 所示。

圖2 末中矸磁尾處理工藝流程

2.1.3 末煤產(chǎn)品離心液的改進

傳統(tǒng)的末煤產(chǎn)品離心液是直接與對應的磁尾進入濃縮機回收處理，但是此工藝會造成離心液中的磁性物的丟失。改進后，先將離心液回收進入對應的離心液桶，然后由泵打入到相應的脫介篩的稀介段進行回收，減少了磁性物的流失，而且對離心液中的大顆粒進行了回收，從而帶來了一定的經(jīng)濟效益。

2.1.4 效果分析

將以上改進的三個分系統(tǒng)組合可以得到一個全新的選前濕法脫泥煤泥水處理工藝流程，對產(chǎn)品的處理質(zhì)量提高了，且投資和加工費用降低了20%～40%，電耗降低了40%～60%。

2.2 酸性煤泥水型

由于原煤中含有硫鐵礦及其它礦物，另外由于所用生產(chǎn)清水的水質(zhì)的影響，可能造成選后的煤泥水呈酸性。酸性的煤泥水不僅會對絮凝劑的使用效果產(chǎn)生不利的影響，而且也會對管道的內(nèi)壁造成一定程度的腐蝕，這些均不利于選煤廠的生產(chǎn)和經(jīng)濟效益的提高。相關技術(shù)人員改進開發(fā)了一套針對酸性煤泥水的處理工藝，其工藝流程原理圖如圖3所示。

圖3 酸性煤泥水處理工藝流程

效果分析：

（1）由于煤泥水pH 低，因此特意選取了高效絮凝劑NPAM-7080 作為沉降處理藥劑，使得在pH低的情況下也能達到很好的絮凝沉降效果，保證了循環(huán)水的質(zhì)量。

（2）在循環(huán)水池中加入了一定量的氫氧化鈉來調(diào)節(jié)循環(huán)水的pH 值，為后續(xù)的分選提供了有利的條件。氫氧化鈉比氫氧化鈣的價格高，但是不會像氫氧化鈣那樣在管道中結(jié)成污垢。

（3）絮凝劑分兩次加入，達到少量多次的效果，煤泥水中的微細顆粒更容易凝結(jié)成團、快速沉降。

3 結(jié) 語

本文從粒度組成、原煤伴生礦物和生產(chǎn)所用清水水質(zhì)三個方面來介紹煤泥水的特性以及三者對煤泥水處理所帶來的影響，探討了兩種煤泥水處理的工藝及其相關特點。此工藝可以解決煤炭資源開發(fā)過程中帶來的一系列環(huán)境問題，對東曲及其他選煤廠今后煤泥水的處理有重要的指導意義。