(太原煤炭气化(集团)有限责任公司机械动力部,太原 030024)
在目前“采煤-洗选-炼焦-发电”一体化的时代背景下,实现资源利用的最大化,合理化,可降低企业生产成本,节约资源,保护环境等都具有非常重大的现实意义,既可以取得良好的经济效益,又可以带来明显的社会效益[1-5]。太原煤气化拥有“采煤-洗选-炼焦-发电”等产业链,考虑到目前的选煤厂大多采用湿法选煤工艺,在实现分选的过程中,需要消耗大量的水,主要包括分选过程的循环水及补加水,补加的清水量约为0.1 m3/t,即分选一吨原煤需要消耗0.1吨水,则对于一个处理能力0.3 Mt/a的选煤厂来说,需要消耗30万吨水资源,而另一方面,电厂,焦化厂等在生产过程中会外排大量的废水,如能将这些工业废水资源化应用选煤厂补水系统,将实现“双赢”。本研究主要探索了电厂废水作为选煤系统补水时,对浮选分选效果的影响。
太原煤气化电厂的废水主要为高盐废水。具体离子含量见下表1。
表1 电厂废水主要无机盐含量表
(1)使用废水前的浮选效果、絮凝剂溶解速率、煤泥水沉降研究项目及试样,见表2。
表2 清水试验项目及试样
(2)使用废水前的浮选效果、絮凝剂溶解速率、煤泥水沉降研究项目及试样。
表3 引入电厂废水后试验项目及试样
(3)使用电厂废水前和使用电厂废水后的浮选系统工业试验。
试验项目及试验方法见表4。
表4 主要试验项目及试验方法
清水小浮选及引入电厂废水后的试验结果见下表5所示。
表5 小浮选试验结果表
从表5中的试验结果可以看出,引入电厂废水后,浮选精煤产率略有增高,同时灰分也略有增高,但增高幅度较小,因此,用户对产品精煤灰分要求相对较宽松时,电厂废水完全可以满足浮选分选的要求。
浮选尾矿的沉降试验结果及分析见表6。
表6 浮选尾矿的沉降速度计澄清效果表
从表6中,可以看出引入电厂废水后,废水中的无机盐离子,对添加的絮凝剂不存在干扰,故对煤泥沉降速度影响不大,反而有利于絮凝剂的絮凝作用,使煤泥水更清,另外,由于补充进入选煤系统的电厂废水温度较高,有助于絮凝剂的溶解,故从这一点上说,对浮选起到促进的作用。
浮选系统工业试验结果分析见表7。
表7 使用废水前浮选系统生产指标情况
表8 使用2 000 t废水后浮选系统生产指标情况
表7,表8为使用电厂废水前后,浮选系统生产指标的变化规律,从试验数据可以看出,引入电厂废水后,精煤产率,精煤灰分等产品指标的变化不是很明显,故引入废水对浮选生产系统的影响不大,电厂废水完全可以作为选煤系统的补水。
经过以上的试验分析,引入电厂废水作为选煤系统的补充水,对浮选系统中,生产指标的影响甚微,不会对分选产生明显的不良后果,并且药剂的用量基本没有变化,另外由于引入的电厂废水温度较高,有利于絮凝剂的溶解,从而有利于煤泥水系统的稳定,从而促进浮选的进行。因此,电厂废水的引入,实现了废水的资源化利用,体现了经济效益,环境效益的统一。
[1] 陆军.我国资源环境现状与产业发展趋势[J].中国科技投资,2009:49-50.
[2] 吴金卓,马 琳,林文树.生物质发电技术和经济性研究综述[J].森林工程,2012,28(5):102-106.
[3] 耿思清.磷矿浮选厂废水的处理及循环利用[J].贵州化工,2005,30(4):33-34.
[4] 谢广元.选矿学[M].北京:中国矿业大学出版社,2001.
[5] 陈建中.选煤标准使用手册[S].北京:中国标准出版社,1999.