浅谈高灰细泥对煤泥水处理系统的影响

刘瑞芹，赵冠一

（河南煤化鹤煤九矿选煤厂，河南 鹤壁458010）

鹤煤公司九矿选煤厂是一座设计能力为0.6Mt／a的矿井型选煤厂，选煤工艺为跳汰、浮选、浓缩联合。近期由于工作面煤质和采煤工艺的变化，入选原煤中－0.5mm含量和灰分提高，原煤泥化现象严重，已影响到浮选系统的正常运行。曾一度出现浮选效果差，浮选尾矿浓度高达150g／L以上，灰分30%以下，浓缩池煤泥水沉降速度慢，溢流水浓度高达100g／L以上，已影响到选煤厂的正常生产。本文以高灰、细泥对九矿选煤厂煤泥水处理系统的影响做一探讨。

1 原因分析

煤粉小筛分试验结果参见表1、表2。

从表1、2可以看出，－0.5mm含量的灰分较3月份提高了4%，含量提高了4.83%，而－0.045mm含量提高了38.12%，灰分提高了5.96%。以上对比数据不难解释浮选系统异常的原因。由于煤泥水中凝聚了最细、难处理的细泥（－0.045mm），这些颗粒粒度细、灰分高、粘性大，难于沉降，因而极难用常规的沉降、回收和脱水设备处理。

经分析，细泥对煤泥水处理的影响主要表现在以下几个方面：

1）“抢先”吸附浮选剂，使一般煤粒不能获得应有的浮选剂。

2）无选择性地占据了气泡表面，使一般煤粒与气泡粘附的难度增加。

3）在煤粒表面形成细泥覆盖，抑制粗粒煤的浮选。

4）细泥进入泡沫产品会恶化浮精脱水效果，进入尾矿则增加煤泥水处理难度。

表1 煤粉小筛分试验结果（2012年3月）

表2 煤粉小筛分试验结果（2012年5月）

2 试验对比

2.1 浮选试验对比

针对以上分析，分别对起泡剂和捕收剂做了调整，取煤泥水样品，分别利用原捕收剂和起泡剂和调整配方后的药剂做试验对比，试验结果见表3、表4。

表3 原药剂试验数据

表4 调整配方后药剂试验数据

从以上结果可以看出，精煤抽出率提高了26.33%，尾矿灰分提高了30.93%。同时也说明原捕收剂和起泡剂已不适用于现在煤泥的特性。调整后的起泡剂选择性强、起泡性能良好、起泡速度快，有利于提高精矿的回收率；生成的泡沫脆而不粘，消泡容易；捕收剂增加了煤泥颗粒疏水性的表面活性剂，该捕收剂用量少，捕收能力强、选择性好、浮选效果明显。

2.2 浮选尾矿沉降试验对比

浮选尾矿做沉降对比试验结果见表5。

表5 尾矿沉降对比试验数据

对比试验结果可以看出，聚合氯化铝和聚丙烯酰胺配合使用效果较佳，按上述实验用药量用于实际生产，沉降效果非常好，浓缩机清水层高度达1.5m以上，溢流水浓度在20g／L以下。

3 经济效益分析

该厂入浮煤泥流量约Q＝300m3／h，入浮煤浆浓度q＝80g／L，则干煤泥量为 Q干＝Q×q／1000＝300×80／1000＝24t／h。

根据浮选效果对比试验知精煤抽出率提高了26.33%，则每小时可多浮精煤约24×26.33%＝6.32t。精煤单价按1000元，煤泥单价按300元计算，则增加效益为6.32×（1000－300）＝4424元。

每吨干煤泥消耗的浮选药剂费用增加24×1.2×（18000－6000）／1000＝345.6元。原药剂价格6000元／吨，新更换药剂18000元／吨。

浮选尾矿流量约200m3／h，则增加聚合氯化铝费用约200×35＝7000g／h.，每吨聚合氯化铝约2000元，则增加费用约14元。

则每小时增加收入为4424－345.6－14＝4064.4元。每天平均生产14小时，每月按30天计算，则每月可增加效益约170.7万元

4 结语

对于粘土含量高，较难处理的极细粒煤泥，可通过采取以下措施，达到良好的运行效果：

1）选用选择性较强的捕收剂；能形成较脆泡沫、含水量大、有利于二次富集作用的起泡剂；同时添加分散剂，可使细泥不在其它颗粒表面附着覆盖而分散于浮选煤浆中。

2）采用分段加药，使浮选煤浆中药剂保持较低的合理的浓度，避免细泥无选择性吸附，以提高药剂利用率。

3）采取较低浮选煤浆浓度下浮选，用以降低浮选煤浆和泡沫层粘度。

4）同时使用絮凝剂和聚合氯化铝，可以将煤泥水中的粘土和细粒煤都除去，使煤泥水澄清。

实践证明，对于高灰、细泥的煤泥水，在不需要改变现有设备和工艺流程的情况下，通过调整浮选药剂和增加聚合氯化铝也可提高浮精煤抽出率，实现煤泥水澄清的效果。

〔1〕吴大为.浮游选煤技术〔M〕.徐州：中国矿业大学出版社.

〔2〕吴式瑜，岳胜云.选煤基本知识〔M〕.北京：煤炭工业出版社.

〔3〕王世民，赵选选.浮选工〔M〕.北京：煤炭工业出版社.