云驾岭煤矿选煤厂煤泥水系统优化探讨

摘要：本文主要针对云驾岭煤矿选煤厂煤泥水系统中出现的问题，对相关环节进行了适应性改造，使粗、细煤泥都能得到及时回收，降低了循环水浓度，取得了可观的效益。

关键词：煤泥水处理 粗煤泥 絮凝剂

1 概述

冀中能源邯矿集团云驾岭矿选煤厂是2004年11月份建成投产的矿井型无烟煤选煤厂，设计入洗能力为90万吨/年，生产工艺采用跳汰分选/粗煤泥回收/浓缩压滤的联合流程，跳汰入洗粒度范围为8-100mm。近年来为了提高精煤产量和质量，选煤厂经过多次改造，实际入洗能力达到了150万吨/年，基本达到了全粒级入洗。而随着煤质的变化和机械化采煤程度的提高，原煤中煤泥含量显著提高，造成煤泥水处理能力明显不足，循环水浓度居高不下，煤泥水系统已经成为制约选煤厂正常生产的主要因素之一。

2 煤泥水系统工艺及存在的问题

2.1 煤泥水系统工艺流程介绍 煤泥水处理系统工艺流程为：精煤分级筛筛下水进入捞坑，捞坑溢流进入Φ30m浓缩池;Φ30m浓缩池底流经水力分级旋流器组浓缩分级后，旋流器底流经高频筛脱水作为粗煤泥产品;水力分级旋流器溢流和高频筛筛下水进入Φ24m浓缩池浓缩，Φ24m浓缩池底流直接压滤，煤泥就地销售;Φ30m浓缩池、Φ24m浓缩池的溢流以及压滤滤液作为循环水使用（煤泥水系统工艺流程图见图1）。

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图1 煤泥水系统工艺流程图

2.2 煤泥水系统存在的问题 云驾岭选煤厂煤泥具有粘度大、粒度细的特点，为加快细粒级煤泥在水中的沉降速度，采取了在捞坑溢流槽添加聚丙烯酰胺，使煤泥水中细粒级快速沉降浓缩，实现了清水洗煤。但随着入洗量的增加，运行一段时间后，煤泥水系统中出现以下问题，造成循环水浓度居高不下，影响正常的洗煤生产：

①絮凝剂加药系统无法保证持续稳定的加药：该厂絮凝剂是通过一个直径2米、高2米的搅拌桶搅拌溶解后，一边加药一边自流到捞坑溢流槽进入到30米浓缩池，生产中絮凝剂溶解效果、加药浓度和流量根本无法控制。②粗煤泥回收能力不足：随着煤泥量的增加，原有的两台Φ250mm型旋流器处理能力偏小，为提高处理能力只能降低底流浓度，但造成高频筛负荷过大，筛下水回水能力不足，粗煤泥产品水分过高。③泥化现象加剧，循环水浓度居高不下：云驾岭煤矿选煤厂煤泥具有泥化的特点，而粗煤泥得不到及时的回收，长时间在系统中富集，加剧了泥化，使系统中煤泥水更难以处理，造成循环水浓度居高不下。

3 煤泥水系统优化方案

针对煤泥水系统出现的诸多问题，通过考察临近多个选煤厂煤泥水系统，并根据本厂实际情况进行分析研究试验，制定以下解决方案。

3.1 絮凝剂加药系统的改造 首先，对加药箱的结构、容积进行了改造，由原先的直径2米、高2米的圆桶改造成长3米、宽1.5米、高1.8米的方形搅拌桶;其次就是添加了自动加药装置，粉状絮凝剂预先储存入给料斗中，配药时，给料斗下的螺旋入料器将物料输送到接受漏斗，鼓风机将接受漏斗内的物料吹入搅拌器上方的分散器中，在此水与粉状药剂充分混合加入到搅拌箱中。

通过加药系统的改造，使所添加的药剂能够充分溶解，而且能较好地控制絮凝剂的浓度在0.1%～0.5%之间，最大限度地发挥了絮凝剂效能，加速了煤泥细颗粒的沉降，避免了因药剂和煤泥水混合不均匀而造成的局部煤泥水药液粘度大、溶解不完全和有活性不够大的长链分子，使絮凝效果下降的问题。

3.2 Φ24m浓缩机自动排料改造 将原来从北Φ24m浓缩机向南Φ24m浓缩机排料控制由手动改为自动。降低了工人劳动强度，提高了排料控制效果。

3.3 粗煤泥回收系统改造 ①将南侧两台Φ250mm型旋流器更换为一台Φ350mm型旋流器，增加了煤泥水处理能力;②对高频筛筛面间隙进行了密封，提高粗煤泥回收量;③将高频筛旋流器回水管有DN200mm更换为DN300mm，增加了回水量。

通过以上改造提高了粗煤泥回收系统的能力，有效地解决了Ф30米浓缩池内煤泥积存和高频筛回水能力不足问题。

3.4 更换使用效果好的凝聚剂 通过周边各选煤厂调研，选择凝聚剂氯化镁替代原有使用效果差的硫酸钙。通过实验室实验与工业性应用实验表明，新凝聚剂氯化镁与絮凝剂配合使用，能够使煤泥水快速絮凝沉降，减少泥化问题对循环水水质的影响，同时月度凝聚剂用量从原来的480t降低到现在的130t。

4 改造后的效果

4.1 提高了煤泥水系统处理能力，降低了循环水浓

度 通过粗煤泥回收系统和水循环系统的改造，大大改善了煤泥水浓度大的问题，循环水浓度的降低，有效地保证了跳汰洗煤的产品质量。

改造前后的各项指标见表1和表2。

由表1和表2改造前后对比表可看出：①改造后絮凝剂用量明显降低;②循环水浓度也降低到15g/l以下，减轻了煤泥跑粗现象，基本实现了清水洗煤。

4.2 改造后的效益 经过半年多的实践证明，改造后的煤泥水系统运行稳定可靠，取得了客观的经济效益：粗煤泥得到有效回收，循环水水质得到有效改善，不仅保证了洗选产品质量，同时多回收的粗煤泥增加了可观的经济效益。根据统计，粗煤泥回收系统改造后，粗煤泥产率提高了0.3%，按照每月平均入洗12万吨原煤，煤泥与筛末销售差价按220元计算，月创效益72.9万元。聚丙烯酰胺用量每小时减少6.5kg，每天生产20小时，每月按30天计算，聚丙烯酰胺单价为15384.62元/吨，月节约资金6万元。

5 结语

经过优化后的煤泥水系统更加合理，保证了粗、细煤泥的有效回收，降低了循环水浓度保证了洗水闭路循环，杜绝了煤泥水外排的现象，带来了可观的环境和经济效益。

参考文献：

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