选煤厂煤泥水闭路循环的分析和探讨

2003年第1期煤炭加工与综合利用

COAL P ROCE SSI NG &COMPRE HENSIVE UTILIZ ATION

No.1,2003

选煤厂煤泥水闭路循环的分析和探讨

石常省,谢广元,吴 玲

(中国矿业大学化工学院,江苏徐州 221008)

摘 要:针对当前选煤厂煤泥水系统的实际情况,分析了影响煤泥水闭路循环的几个主要因素,并结合生产实际,指出了实现洗水平衡的重要性,提出了选煤厂实现煤泥水闭路循环的措施。

关键词:选煤厂;煤泥水;闭路循环;压滤

中图分类号:TD946 2 文献标识码:A 文章编号:1005-8397(2003)01-0004-03

收稿日期:2002-09-05

作者简介:石常省(1980 ),男,江苏徐州人,中国矿业大学化工学院在读硕士研究生;电话:0516-*******。

选煤厂的煤泥水流失不但造成资源的浪费,而且也污染环境。全国选煤厂每年大约外排煤泥水3000万m 3

,煤泥流失量约30万t 。据调查,中国的532条河流中,有82%受到污染,其中30条500km 以上的河流中,有18条受到煤泥水污染。因此,寻找一种能有效治理选煤厂、特别是中小型选煤厂煤泥水的污染方法具有重要意义。1 煤泥水的特点及治理方法1 1 煤泥水的主要特点

煤泥水浓度高,固体物粒度细,灰分高,固体颗粒表面多数带负电荷。同性电荷间的斥力使这些微粒在水中保持分散状态,它们在水中不仅受

到重力作用,还受到布朗运动的影响。此外,由于煤泥水中固体颗粒界面之间的互相作用(如吸附、溶解、化合等),使得煤泥水的性质相当复杂,不但具有悬浮液的性质,往往还具有胶体的性质,因此使得多数选煤厂的煤泥水很难自然澄清。1 2 煤泥水的常用处理方法

浓缩机和煤泥沉淀池都是根据固体颗粒在水中的自然沉降原理来使固液分离的,由于煤泥水自身的特点所决定,其中的煤泥在浓缩机和煤泥沉淀池中的沉淀速度极其缓慢,大量的煤泥来不及沉降而进入溢流水中,从而造成循环水浓度偏高,无法达到闭路循环的要求。煤泥颗粒依靠重力的作用在水中缓慢沉降,决定了浓缩机和煤泥沉淀池在处理煤泥水时存在一些无法克服的缺

陷。虽然在实际生产中常采用向煤泥水中添加絮凝剂的办法来加速煤泥的沉降,但沉淀法受煤泥

水浓度的变化以及水力波动的干扰较大,另外煤泥性质的不同也将影响药剂的作用效果。

63%。完成育苗基地66 67ha,温室大棚5000m 2

。每年可出圃苗木200万株,花卉50万株以上,可满足矿区生态建设的需要。建设沙柳林546 67

ha,植活193万株。建成4万m 3

水池1个,喷灌系统可控面积近173 33ha 。种植乔木260万株,灌木近2000万穴,草本植物930ha,建设沙障4620万延米。经过整治与治理,形成了草灌乔木立体结构的保护屏障,降低了风速,减少了沙尘天数,排入黄河的泥沙逐年减少,生态环境日趋改善,神府东胜矿区已由昔日荒凉的黄土高原和茫

茫的毛乌素沙漠,变成今日美丽的绿洲,环境与项目建设得到了和谐发展。

作为国家西部大开发的重要建设项目,神华工程在国民经济建设中起着重要作用。神华一、二期工程的实施和建成,将缓解我国能源特别是石油紧张的局面,也能给神华集团带来更好的经济效益。我们将以国家能源建设为己任,遵循可持续发展的原则,在进行项目综合开发的同时,抓好环境保护,促进经济和环境的协调发展,再创神华事业美好灿烂的明天。

2 实现洗水平衡的重要性

选煤厂生产过程中影响洗水闭路循环的因素很多,但关键要做到以下两点:

一是煤泥要充分回收,即煤泥水固液分离较为彻底。

二是要保持洗水平衡。

选煤厂一般要尽量避免工艺流程中煤泥水无谓的循环,以防止细泥在循环水中积聚,减少各生产环节产生次生煤泥数量;另外可防止煤的过粉碎,减轻煤泥水系统的负担,使不同粒度的煤泥,在不同的工艺环节中得到及时回收,减少煤泥进一步细化、泥化的机会。这些措施都有利于煤泥在厂内回收和降低洗水浓度,为进一步实现洗水闭路循环提供了必要的条件,但是还不具备闭路的充分条件。因为上述措施归纳起来只抓了煤泥及时回收这一关键因素,这并不能保证选煤厂真正实现彻底闭路。要想彻底实现洗水闭路循环,必须保持洗水平衡,这是实现洗水闭路的另一关键因素。因为在生产过程中,洗水总是处于不平衡状态,平衡只是短暂的、相对的动态平衡。首先,因为选煤生产过程本身是不平衡的;其次,由于在选煤厂设计过程中,工艺流程的水量平衡计算只是理论上的,生产过程中很多实际产生的清水量并未考虑在内。如风机、泵类的冷却水、水封用水、压滤滤布的冲洗水、浮沉室的冲洗水以及其它不可预见的清水消耗等,都未参与系统水量平衡的设计计算。虽然选煤生产过程是一个缺水的过程,随着连续的生产应不断补加清水,但由于上述原因,选煤厂洗水往往不能平衡,总是表现为系统中的水量不断增加,破坏了全厂的洗水平衡,多余的水便会外排,势必造成对环境的污染,洗水闭路循环的目标就会落空。由此可见,洗水平衡对实现闭路循环是至关重要的。

3 影响选煤厂煤泥水闭路循环的常见因素

3 1 煤泥水中煤泥量的影响

在实际生产系统中,原生及次生煤泥量大约在25%~28%左右,加上煤泥水系统设备能力无法充分发挥,严重制约了选煤能力,主要表现在以下几方面:

(1)由于原生及次生煤泥量较大,可能引起浓缩机沉降面积严重不足,致使沉降效果差,浓缩机溢流水浓度高达130g L,且在选煤过程中不断升高,无法满足生产需要,只有依靠排放高浓度的煤泥水和补充清水来勉强维持生产。

(2)回收设备能力不足。过大的煤泥量使浓缩机底流量大且浓度较高,仅靠现有的过滤设备无法完全回收沉降后的煤泥,使这部分煤泥不停地在系统中循环且浓度不断上升,为维持生产,不得不外排煤泥水,既流失煤泥,又污染环境。

(3)跑粗严重。由于循环水浓度过高,为维持选煤生产,只有靠加大洗水量来暂时缓解矛盾,但这个矛盾缓解后,精煤脱水筛筛下水量过大与捞坑单位时间内处理量的矛盾又会加剧,导致捞坑大量跑粗,加大了浓缩机的负荷,使选煤生产状况进一步恶化。

3 2 影响压滤系统的主要问题

(1)压滤入料所需浓度最好在400 500g L 左右。如浓度过低,会导致入料困难,压滤循环时间长,影响压滤处理能力的发挥。

(2)浮选尾煤粒度组成不稳定,变化比较大。若尾煤中的细泥含量过大,则会给压滤带来困难。

(3)煤易碎且含泥量较高,加大了过滤机回收难度。由于含泥,滤饼透水性较差,滤饼水分较高,处理量低。

4 实现洗水闭路循环的措施

4 1 充分回收煤泥

为使不同粒度的煤泥在各工艺环节中得到及时回收,避免煤泥进一步泥化和细化,根据工艺条件,可采取以下措施:

(1)严格控制捞坑跑粗,将截流粒度控制在0 5mm以下。

(2)回收系统中的高灰细泥。在尾矿浓缩机中添加絮凝剂,同时增加絮凝剂搅拌桶及搅拌机构;优化加药法,即采用多点加药,使整个系统的细煤泥在尾矿浓缩机中得到充分的絮凝和沉淀。

4 2 保持洗水平衡

(1)可将尾煤浓缩机净化后的澄清水直接用作生产清水,其余部分作循环水。

(2)严格控制清水的使用量,能用循环水的地方坚决不用清水。

(3)在使用絮凝剂时,先进行实验室试验,以

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