劉美佳

摘要：

煤泥水處理系統(tǒng)是濕法選煤廠重要的環(huán)節(jié)。煤泥水處理不當(dāng)，易造成環(huán)境污染及選煤廠經(jīng)濟(jì)效益降低等后果，因此煤泥水處理已經(jīng)引起廣大選煤工作者的極大關(guān)注，煤泥水處理理論和實(shí)踐已經(jīng)逐漸形成體系。只有掌握各種煤泥水處理流程的特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況選擇合理流程，才是取得最佳經(jīng)濟(jì)效果的有力保障。

關(guān)鍵詞：

煤泥水；回收流程；粗煤泥水；細(xì)煤泥水；極細(xì)煤泥水

中圖分類號：

TB

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：16723198（2015）11017602

1煤泥水概述

目前國內(nèi)外的煤炭分選方法，主要以重介質(zhì)分選、跳汰分選、浮選等工藝方法實(shí)現(xiàn)，這些方法都是以水或水的混合物為介質(zhì)。通常重介質(zhì)選煤入選1t原煤需0.7t的水，跳汰入選1t原煤需2.5～3m3的水。原煤在開采、運(yùn)輸、加工過程中使煤粉量增加，煤粉在分選過程懸浮于介質(zhì)中而形成煤泥水。

煤泥水性質(zhì)復(fù)雜，其所含煤泥粒度、濃度、質(zhì)量各不相同。有的接近于精煤，而有的尾煤泥粒度卻極細(xì)、灰分偏高，黏度偏大，能穩(wěn)定地懸浮在水中并大量積聚，難以用常規(guī)的沉淀回收和脫水設(shè)備處理，使得煤泥水處理的工藝環(huán)節(jié)變得復(fù)雜。如若煤泥水處理不當(dāng)，濃縮機(jī)溢流水濃度將增大，無法滿足系統(tǒng)回收循環(huán)使用的需要，只能排放高濃度的煤泥水和補(bǔ)充清水來維持生產(chǎn)，導(dǎo)致濃縮設(shè)備大量“跑粗”，同時(shí)容易導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，環(huán)境污染嚴(yán)重等不良后果，因此在選煤系統(tǒng)中需對煤泥水進(jìn)行處理，將循環(huán)水及不同品質(zhì)的細(xì)粒產(chǎn)品進(jìn)行分離及回收，最終達(dá)到洗水閉路循環(huán)的效果。

2煤泥水處理工藝流程分析

經(jīng)過分選作業(yè)后，除原煤的精選作業(yè)外，就是產(chǎn)品的脫水及煤泥回收等作業(yè)，下面介紹常用的煤泥水處理工藝流程。

2.1粗煤泥分選

由于現(xiàn)有很多選煤廠因開采量的增大而導(dǎo)致煤泥增多，從而使煤泥水負(fù)荷隨之增大，入浮煤泥量的增加使得浮選的效果明顯降低，“跑粗”現(xiàn)象嚴(yán)重。通過粗煤泥回收，可使選后產(chǎn)物脫水，同時(shí)回收質(zhì)量合格精煤產(chǎn)品，使之不進(jìn)入煤泥水中，回收粒度分界一般取決于重力精選方法的有效分選下限，一般為0.8mm～03mm。簡單的不進(jìn)行浮選的煤泥水處理工藝原則流程如圖1所示。

類似的原則流程在很多的選煤廠中都有采用，多數(shù)應(yīng)用于動力煤選煤工藝中，對于此類流程，設(shè)備對粒度的要求是研究重點(diǎn)。

脫水篩—斗子撈坑粗煤泥回收流程適用于主選設(shè)備分選下限較低的情況，不適用于細(xì)粒煤泥含量大的情況；能很好地保證浮選的入料上限，但局部有循環(huán)量；因該流程在管理上較為方便，使用可靠，經(jīng)驗(yàn)豐富，所以應(yīng)用較廣范。

脫水篩—撈坑—旋流器粗煤泥回收流程可用于離心機(jī)篩縫較寬、浮選上限要求較嚴(yán)的選煤廠。煤泥回收系統(tǒng)中循環(huán)煤泥量極少，能防止細(xì)泥積聚且能有效的防止粗顆粒物料進(jìn)入下一道工序。

TBS粗煤泥回收流程適用于粒度為1.5mm～025mm，濃度為40%～60%的煤泥水處理工藝。此流程能夠取代其它粗煤泥分選設(shè)備，如螺旋分選機(jī)、小直徑煤泥重介質(zhì)旋流器等，可從浮選尾煤中回收精煤。

2.2細(xì)煤泥分選

所謂細(xì)顆粒煤泥水就是那些水力分級設(shè)備產(chǎn)生的溢流。這部分煤泥水處理的原則流程有濃縮浮選流程、直接浮選流程和半直接浮選流程3種形式。我國在上世紀(jì)80年代以前，選煤廠沿用的煤泥水處理流程基本上是濃縮浮選流程，其工藝流程見圖5。經(jīng)過分級的煤泥水經(jīng)過濃縮機(jī)濃縮后，高濃度的底流去浮選，添加清水稀釋后浮選，而低濃度溢流作為循環(huán)水使用。由于該流程容易形成細(xì)泥積聚細(xì)泥不能從系統(tǒng)中排出，增加了細(xì)泥在系統(tǒng)中的停留時(shí)間，從而使系統(tǒng)中循環(huán)煤泥越來越多，循環(huán)水濃度增大，嚴(yán)重影響分選效果，水量不易平衡，無法實(shí)現(xiàn)洗水閉路循環(huán)。為解決洗水濃度過高、浮選補(bǔ)加清水過大的問題，許多選煤廠在不改變濃縮浮選工藝流程的基礎(chǔ)上，采用底流大排放的辦法，這是一條既經(jīng)濟(jì)又方便的煤泥水處理途徑。

直接浮選流程是指精煤脫水篩篩下物經(jīng)水力分級后，不加濃縮，直接進(jìn)入浮選系統(tǒng)，其工藝流程見圖6。該系統(tǒng)取消了濃縮作業(yè)，簡化了工藝流程；煤泥與水的接觸時(shí)間縮短，提高了煤泥的可浮性和選擇性；同時(shí)解決了較細(xì)煤泥在系統(tǒng)中的循環(huán)，提高了分選效果。但這種流程并非適用于每個選煤廠，它適合于在浮選前有適當(dāng)容積的緩沖池、浮選尾煤徹底澄清、細(xì)泥含量少脫水作業(yè)區(qū)用水量易控制的系統(tǒng)中。

半直接浮選流程介于濃縮浮選和直接浮選兩種煤泥水處理流程之間，綜合了它們的長處。其工藝主要有兩種類型：分級設(shè)備溢流不全浮選流程和分級設(shè)備溢流不全濃縮流程，兩種類型流程見圖7和圖8。

分級設(shè)備溢流不全浮選流程中，浮選的入料濃度高于直接浮選，利用降低選煤廠生產(chǎn)成本；取消了濃縮設(shè)備，使選煤工藝流程簡化但由于有一部分含細(xì)泥的溢流返回主選作業(yè)，容易產(chǎn)生細(xì)泥循環(huán)現(xiàn)象，影響分選效果。分級設(shè)備溢流不全濃縮流程中，因分級設(shè)備的溢流分出一部分直接去浮選，從而有一部分細(xì)泥不參加系統(tǒng)的循環(huán)，通過調(diào)節(jié)分流量的大小，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的

煤泥平衡，另外其入浮濃度可根據(jù)需要靈活操作；由于系統(tǒng)并沒有取消濃縮作業(yè)，因而工藝環(huán)節(jié)較復(fù)雜，并仍有一部分細(xì)泥在循環(huán)中不斷泥化。

2.3極細(xì)粒煤泥水的處理流程

極細(xì)粒煤泥水的處理流程主要包括煤泥廠內(nèi)回收流程及煤泥廠內(nèi)、廠外聯(lián)合回收流程。

目前大多數(shù)選煤廠都采用煤泥廠內(nèi)回收流程，此流程可實(shí)現(xiàn)洗水閉路循環(huán)、煤泥廠內(nèi)回收。當(dāng)濃縮機(jī)出清水、回收的煤泥要有合適的去處時(shí)可采用此流程。煤泥廠內(nèi)、廠外聯(lián)合回收流程常見于北方的老選煤廠，根據(jù)冬夏季節(jié)的不同，采用合適的處理工藝。

3選擇煤泥水處理流程的原則

采用哪一種煤泥水處理流程，需結(jié)合選煤廠入選原煤煤質(zhì)情況、設(shè)備的綜合管理體制、投資及運(yùn)行成本等各因素綜合考慮。在選擇煤泥水處理流程時(shí)，不論是處理粗煤泥水，還是處理細(xì)煤泥水及極細(xì)煤泥水，都可依據(jù)以下幾個原則作為選擇的依據(jù)：

（1）盡量避免工藝流程中細(xì)泥在洗水中積聚。

（2）盡量減少各生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生次生煤泥數(shù)量，防止煤的過粉碎，以減輕煤泥水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。

（3）充分利用絮凝劑和高效設(shè)備去澄清洗水及回收煤泥，以實(shí)現(xiàn)煤泥水固液比較徹底的分離。

4總結(jié)

煤泥水處理系統(tǒng)幾乎涵蓋了整個選煤廠的工藝環(huán)節(jié)。選煤廠的各環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)、分選效率、對環(huán)境的污染程度都與煤泥水處理系統(tǒng)有很大關(guān)系。當(dāng)前，選煤工作者應(yīng)當(dāng)就如何簡化流程系統(tǒng)、提高處理效率、充分實(shí)現(xiàn)洗水閉路循環(huán)及環(huán)境保護(hù)作為重要內(nèi)容，來提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]徐博，黃陽全.煤泥浮選技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2011.

[2]李樹林.選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)工藝研究[J].工藝與技術(shù)，2013，（15）：118119.

[3]紀(jì)鴻，劉文麗.煤泥水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀探析[J].煤質(zhì)技術(shù)，2013，（5）：6366.

[4]謝廣元.選礦學(xué)[M].北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.

[5]蔡璋.選煤廠固一液、固一氣分離技術(shù)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1992.

[6]呂一波，康文澤.分離技術(shù)[M].北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2000.

[7]彭晨，黃民.煤泥水處理系統(tǒng)原則流程的利弊分析[J].東北煤炭技術(shù)，2000，（2）：5658.