高黏度煤洗选煤泥水治理与自动加药技术

栗鹏（肥城矿业集团杨营能源有限责任公司,山东济宁272404）

高黏度煤洗选煤泥水治理与自动加药技术

栗鹏
（肥城矿业集团杨营能源有限责任公司,山东济宁272404）

摘要:通过研究，解决了选煤厂因洗水浓度高而造成的跳汰机分选困难、精末煤灰分偏高，煤泥精煤损失大的问题，实现了清水洗煤，提高并稳定了精末煤和精块煤质量.

关键词:高黏度；煤泥水治理；自动加药

1背景

受机械化采煤和矿井复杂地质条件的影响，我公司选煤厂入洗原煤中细粒级含量增多、水分增加、泥化现象严重。洗水浓度严重超标，基本上在300g/L左右，有时高达400g/L，严重制约洗煤生产，精煤质量变差，导致精末煤水分大、灰分高（约为11.5%～18%）。原有的高分子絮凝剂添加系统是靠人工完成物料添加、混合、搅拌等工序，添加量无法掌握。根据选煤厂的高黏度煤泥水的性质及工艺特点，通过改变絮凝药剂种类和用量，研究分析不同浓度煤泥水的絮凝沉淀规律，确定最佳絮凝药剂用量；同时研究有机复合阳离子聚合氯化铝与聚丙烯酰胺配合使用的药剂配方。确定合理的絮凝剂药剂配方，采用自动加药系统实现絮凝剂的投料、溶解、熟化、储存、计量等的自动化。

2煤泥水水质处理技术研究

针对治理浓度高达300g/l的高黏度煤泥水，研究絮凝药剂配方，选用分子量为800万的阴离子聚丙烯酰胺作为絮凝剂，有机复合阳离子聚合氯化铝作为凝聚剂。煤泥水中加入阴离子聚丙烯酰胺和有机复合阳离子聚合氯化铝的比例为1:1.6时，浓缩池清水层深度达0.8米，洗水浓度保持在40g/l左右，实现一级洗水闭路循环。

（1）改变絮凝药剂种类和用量，研究不同浓度煤泥水的絮凝沉淀规律，确定最佳絮凝药剂配方。对选煤厂各主要环节的水质进行化验，获得各项水质指标，为高黏度煤泥水处理提供理论依据。根据水质结论，选择不同分子量的聚丙烯酰胺做絮凝剂，观察煤泥水的沉淀结果，当分子量大于600万后，絮凝效果增加趋缓，大于800万以后增加不明显。从不同分子量聚丙烯酰胺处理煤泥水的絮凝效果看，其分子量为800万左右的煤泥水沉淀效果最佳。

（2）研究开发了阴离子聚丙烯酰胺与有机复合阳离子聚合氯化铝配合使用的药剂配方，通过单独使用聚丙烯酰胺和联合采用阴离子型聚丙烯酰胺与阳离子型增强剂的对比试验发现，联合采用阴阳离子两种药剂絮凝沉淀速度快、效果佳。

其作用机理如下：阳离子型增强剂带正电荷，水解后，活性基团吸附到煤泥颗粒表面，中和其表面的负电荷，压缩其双电层，电位绝对值将随之下降，克服了微粒间的斥力，使之脱稳，由范德华力引起微粒相互聚结变大，形成微絮体。徽絮体通过絮凝剂聚丙烯酰胺的吸附架桥作用进一步成较大的絮体颗粒。较大的絮团在重力作用下下沉，这样便加快了煤泥的沉降速度。经现场反复实验后，确定了煤泥水中每吨干煤泥需加入阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂50g和有机复合阳离子聚合氯化铝80g（比例为1:1.6）混合加入浓缩池时，煤泥絮凝沉降效果极好，浓缩池清水层深度可达0.8米，2011年4-10月份洗水浓度均保持在40g/l左右，实现了一级洗水闭路循环。

3自动加药技术研究

在治理浓度高达300g/l的高黏度煤泥水时，采用自动加药系统将絮凝药剂干粉直接加入设备的料斗中，实现絮凝剂的投料、溶解、熟化、储存、计量等的自动化。该自动加药系统节省药剂用量，降低生产成本，生产连续稳定，减少生产事故，降低工人劳动强度，便于生产管理。

（1）选煤厂的煤泥水的处理是选煤过程中必不可少的环节，其中加药控制又是煤泥水处理的关键环节，选煤指标的好与坏，选煤系统的稳定与否都与加药控制有密切的关系。在我国，很多选煤厂采用的加药方式是人工加药，误差太多，既浪费了药，效果又不好；自动加药系统的应用从根本上改变加药方式，能保证药剂连续、准确、稳定的加入到系统中，既能节约药剂用量，降低生产成本，又能提高整个选煤系统的稳定性，提高生产效率，增加效益。并且自动加药系统的应用，可以随时监测水质，可根据水质的变化自动调节加药量，保证了溢流水的合格。因此，自动加药系统的使用会从根本上节省药剂用量，降低生产成本；保证生产连续、稳定、减少因药剂量加入不准造成的煤泥水不沉降和溢流水浊度过高等情况造成的生产事故等。

自动加药装置的原理为：固体级别的絮凝剂从加药漏斗内喂入，通过一个恒速、定螺距的螺杆将絮凝剂带入到干燥漏斗，通过气环真空泵产生的负压干燥空气流将粉末级的絮凝级通过传输管进入到混合室，与水分散头雾化的充分接触并一起流到搅拌桶，经搅拌完全溶解后，溶液输送到储药箱，根据监测系统对煤泥水的监测信号，来控制变频加药泵的加药量。整个过程的运行完全由微电脑自动控制中心控制。

（2）自动加药装置关键技术：

̓1）针对药剂在潮湿环境下容易粘结成块和在一定温度范围内（50-60℃）易溶解的特点，采用加热接收器将药粉加热干燥，有效的防止了输料管路的堵塞现象。

̓2）药粉与水接触前，通过水雾化装置使水分子成雾状与药粉粒子充分接触，提高了溶解效率。

̓3）配药与储药分开，解决了因配药而影响加药的问题，同时提供了一定的熟化时间，自动加药系统只需将粉状药剂一次性加入储料斗中,其他工作由系统自动完成,节省了人力资源,降低了劳动强度,便于生产管理。

（3）自动加药系统请进性：

̓1）药剂制备系统是一种新型、高效，实用的药剂制备设备。整个过程完全实现自动完成，配药设计合理，可保证药剂有效、均匀的配置，以发挥药剂的最大作用。

̓2）药剂投加系统采用变频调速的计量泵将药液输送至浓缩机。两台加药泵一台工作，一台备用，充分考虑生产的需要，提高操作的灵活性和可靠性。

̓3）监测控制系统是独立于制备、投加系统的一个部分。安装在浓缩机上，可以实现对浓缩机澄清水的浊度（透光度）的及时反馈，准确、及时地控制絮凝剂的加入量。

4结语

通过研究，解决了白庄矿选煤厂因洗水浓度高而造成的跳汰机分选困难、精末煤灰分偏高，煤泥精煤损失大的问题，实现了清水洗煤，提高并稳定了精末煤和精块煤质量。

作者简介：栗鹏(1983-)，男，本科，主要从事:专业技术工作.