选煤厂煤泥水处理系统工艺流程的改造与优化的研究

陶文龙

摘 要：为了降低水资源的消耗量，增加选煤效率，需要对煤泥水处理系统进行升级改造。文章针对目前选煤行业中最常使用的两种改造方式进行论述，通过实例进行分析，对系统改造有了进一步了解，为以后选煤厂煤泥水处理系统改造提供参考依据。

关键词：选煤厂；煤泥水处理系统；改造

中图分类号：TD946.2 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）24-0060-02

前言

在选煤厂煤泥水处理系统进行技术改造与优化时，通常来说选择的改造方法主要有两种，第一，对选煤工艺进行改造，从而降低煤泥水浓度；第二，对煤泥水处理工艺进行改造，从而降低煤泥水浓度。

1 通过改造选煤工艺降低煤泥水浓度

某选煤厂的年生产能力是3.0Mt/a，再生产上所使用的工艺是重介无压三产品旋流器分选、煤泥压滤回收。改造前煤泥水系统工艺流程，主要工序是煤泥水在旋流器中完成分级与浓缩，底流到粗煤泥回收系统，溢流到浓缩机。

1.1 存在问题

原有生产工艺中，煤泥没有分选环节，以混合状态进入到原煤中充当动力煤，这就对原煤的质量产生严重影响，给装卸车工作加大难度。现有工艺中粗煤泥灰分较高，这就对产品质量造成负面影响，不能满足公司产品结构调整的要求。所以，对煤泥水系统进行工艺改造是十分必要的。

1.2 技术改造方案

通常来说，有两种办法能够增加原煤入选量和煤泥的处理能力。第一，增添设备，针对入选量的问题配备煤泥回收设备，这种方法的弊端是精煤损失增加。第二，增加工艺，在工艺上增加浮选环节，在增大原煤入选量的基础上降低精煤损失量。随着喷吹煤需求量的提升，对于产品质量上的要求也愈加严格，某选煤厂担任着公司的喷吹煤基地，所以最佳的改造方案是增加浮选系统，既解决了能力欠缺的问题，又满足了煤泥回收的要求。

经改造后的工艺流程，煤泥水经过旋流器组，对粗煤泥进行回收，之后溢流进入浮选系统中，在浮选之后经过压滤工序，脱水得到产品，融入精煤，浮选尾煤在浓缩压滤之后就得到煤泥。压滤之后得到的滤液再回流到浮选系统进行二次回收，浓缩机得到的滤液用为循环水。

1.3 工艺技术指标分析

对煤泥水系统进行工艺改造前后的系统指标数据比对得出，在经过改造之后，洗水净化效果更好，煤泥水系统能力得到有效提升，为系统正常运行提供保障；主系统的生产能力增强，满足与其生产能力要求；精煤生产率得到有效提升；洗水浓度能够达到要求，从而使得系统介质的消耗量大幅减小。

2 改造煤泥水处理系统工艺流程

某选煤厂属于矿井型动力煤选煤厂，生产能力达到0.9Mt/a，工艺核心点是利用分级筛以及动筛跳汰机来完成原煤的分级工作，保证原煤符合动力煤的要求。全套工艺流程相对较为简单，具有很强的操作性，其弊端是在煤泥的水处理环节中对产品质量造成较大的不利影响，需要进行工艺改造。

2.1 原煤泥水处理工艺系统分析

在某选煤厂的泥水处理工艺环节，生产过程中产生的煤泥水在斜板沉淀池内进行浓缩之后，底流进入高频筛，用来回收粗煤泥颗粒，筛下水回流进入沉淀池，沉淀池的溢流通常进入到循环桶中，给跳汰机充当循环水。

2.2 原煤泥水处理工艺缺陷

纵观整个煤泥水处理工艺，在高频筛正常工作的情况下，筛下水会回流到斜板沉淀池中，这就形成了一个死循环，细泥会发生积聚的情况，这就会对跳汰机的洗水产生不利影响，对分选工作的效果产生不良影响，造成这种情况的原因是工艺流程中缺少细泥回收设备，不能对循环水的浓度进行有效控制。在现有工艺中，高频筛的进料浓度需要进行提升，此外，斜板沉淀池并没有发挥出最大的作用，根据协办沉淀的作用原理来说，对入料方式需要进行合理的改造。在整个生产系统中，跳汰机不能形成闭合的补水、放水循环路线。主要是因为缓冲储池的容量不足，斜板沉淀池产生的循环水浓度过高。

2.3 煤泥水处理工艺系统改造方案优化及实施

改造方案优化：因为高频筛的回收作用对煤泥的粒径有要求，需要大于0.25mm，而压滤机的适用煤泥粒径需要小于0.5mm。因为粒径过大的煤泥形成滤饼较为困难，而且还会损害滤布，这就会产生不必要的经济支出。滤布发生破损会导致滤液浓度增大，同时滤饼含水量也会上升，对产品质量产生负面影响。所以，对泥煤进行回收时候最好采用分级回收的方法，利用高频筛回收粒径较大的煤泥，用压滤机回收粒径较小的煤泥。

改造后的工艺流程实施及分析：通常来说高频筛的入料浓度相对较低，对其浓度进行分析，建议使用直径为350mm的水力分级旋流器，参照所要处理物料量，最优的选择是两台设备并联使用。在完成改造后，斜板沉淀池的底流进入旋流器进行浓缩工序，煤泥水浓度可超过45%，满足煤泥进入高频筛的浓度要求，在床层厚度超过80mm，水分介于15%到20%之間，煤泥可以作为商品煤进行销售。粒径约为0.25mm的煤泥混入斜板沉淀池溢流流入缓冲罐中，加入一定浓度絮凝剂对其进行搅拌，完成絮凝沉淀之后，上层清夜流入清水储池，底流进入压滤机进行压滤。缓冲罐底流由入料泵打入压滤机中，进行压滤工序，滤饼可作为产品进行销售，滤液流入清水储池，作为跳汰机的循环水。煤泥水处理系统在完成分级处理进行回收之后，粒径大于0.25mm的煤泥通过高频筛进行回收，粒径小于0.25mm的煤泥在浓缩工序后利用压滤机进行回收。

2.4 工艺改造成果

达到粗细煤泥分级回收的效果，煤泥水处理工艺实现闭路循环，煤泥能够在厂内进行有效回收。新的工艺系统优势显著，表现在三个方面：第一，新设备水力分级旋流器能够有效提升大粒径煤泥的回收效果，同时还对原有工艺中的缺陷进行完善；第二，工序中使用絮凝剂能够保证浓缩具有较好的效果，压滤的入料浓度得到提升，滤布的使用寿命得到延长，减少电能的消耗；第三，对压滤机选择合理，安装位置科学，使得洗水实现闭路循环。endprint

2.5 工艺改造后效益评价

在某选煤厂完成工艺改造之后，每月煤泥回收量超过300吨，所产生的年产值可达100万元。除此之外，洗水在厂内处于闭路循环过程，有效降低水资源消耗量，同时降低工人的劳动量。新系统顺利运行为降低排污量做出贡献，环保部门对污水进行采样检测，结果显示污水的色度、固废含量都有所降低。

3 煤泥水处理系统工艺流程分析

3.1 原煤中煤泥含量增加的原因

原煤中煤泥含量较大主要包括两方面原因：第一，原煤煤质发生改变，对于很多选煤厂来说，最初的工艺设计是按照当初的原煤煤质完成设计，但是目前所处理的原煤煤质有很多都发生了改变，这一现象在矿区型的选煤厂尤为突出；第二，采煤方法发生改变，随着科技的发展，机械化采煤应用越来越广泛，机械化程度也在增加，原煤中的煤泥含量显著上升。

3.2 循环水浓度升高的原因

造成选煤厂循环水浓度提升的原因是多方面的，原煤煤质和选煤工艺流程都会造成这一现象。主要包括四个方面：第一，煤质发生改变，粒度与原来不同，原煤中煤泥含量显著升高，其中细泥含量增加更为明显，还伴随有泥化现象；第二，分选工艺系统的影响，具有预先筛分工序的选煤工艺，筛分情况欠佳，分级效果不理想，沉降作业面积过小，浮选工序效果较差，脱水工序设备配置欠缺，煤泥水处理工艺不够完善；第三，分级、浓缩、脱水及浮选所对应的设备选型欠妥，其中浮选设备对循环水浓度的影响最为严重；第四，生产管理不够完善，尤其对于煤泥水处理工序的管理松懈，例如设备操作不标准等，都会使得循环水浓度增大。

3.3 煤泥水处理工艺流程分析

煤泥水处理系统可以归纳为三类流程：浓缩浮选、直接浮选和半直接浮选流程，这三种工艺流程都具有各自的优势。就我国目前情况来看，使用直接浮选工艺的厂子数量增加，很多选煤厂在对自身工艺进行升级改造时候多使用直接浮选替代旧有工艺。通过大量使用证明，浓缩浮选工艺适合用于煤质发生明显变化并且变化频率较高，同时细泥含量较低的选煤厂。直接浮选流程就是煤泥水不需要进行浓缩工序，在缓冲之后直接进行浮选。浮选之后的尾煤进入浓缩工序，通常会在浓缩时侯加入一定量的絮凝剂，最终得到的溢流用作循环水，底流进入压滤机进行脱水，厂内的煤泥水形成闭路循环。近年来，我国新设计的煤选厂所使用的大多是直接浮选工艺，一些传统的煤选厂也对工艺进行直接浮选的改造，节约资源。任何工艺的选择都要符合生产要求，直接浮选工艺也要考虑其适用条件，通常来说，这项工艺在煤泥含量较高的选煤厂中较为适用。半直接浮选工艺的溢流水分为两部分进行处理，分别进入浓缩机和浮选工序。这项工艺的灵活性较好，在煤质变化明显的选煤厂非常适用。

4 结束语

目前，在选煤厂中煤泥水处理系统是工艺的核心部分，煤泥水处理系统是否完善，会对选煤工艺的分选效果产生直接影响，从而对选煤厂的生產情况产生影响。煤泥水处理系统具有良好的处理性能能够有效降低选煤厂的生产成本，与此同时，煤泥水处理系统完善程度高还能促进选煤厂清洁生产的实现。对煤泥水处理系统进行完善，能够让煤泥水处于闭路循环使用中，减小对环境的污染。

参考文献：

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