六盘水某洗煤厂煤泥水处理工艺研究

何　方　杨　忠　吴新华　石开仪　舒　伟

(六盘水师范学院 化学与化学工程系，贵州 六盘水 553004)



六盘水某洗煤厂煤泥水处理工艺研究

何方杨忠吴新华石开仪*舒伟

(六盘水师范学院 化学与化学工程系，贵州 六盘水 553004)

摘要：根据煤泥水难处理的特性，采用正交试验设计试验研究了水的硬度、聚丙烯酰胺用量、煤泥粒度对煤泥水沉降的影响。结果发现，当加Ca(2+)、粒度为0.45—0.125mm、聚丙烯酰胺(1%)用量为13mL，煤泥水絮凝效果最好，测得澄清液浊度为220.8NTU。

关键词：煤泥水；絮凝剂；沉降；硬度

煤泥水处理主要是指煤炭在分选加工流程中，产生介质用水的处理技术。煤泥水的直接外排，不仅对环境造成极大的破坏，还严重损失选厂产率。如今水资源的使用越来越受重视、环境保护的标准要求也越来越高，煤泥水处理已经是整个选煤工艺流程中涉及面最广、投资最大、最复杂、最难管理的工艺环节。本文对六盘水某洗煤厂煤泥水的处理与回收最佳试验方案进行研究，为该厂的处理提供理论指导。

1实验方法与材料

1.1实验方案

为寻求该厂煤泥水的最佳沉降方案，考察影响煤泥沉降的3个主要因素，选择水的硬度A(mmol/L)、粒度B(mm)、聚丙烯酰胺用量C(mL)共3个因素，每个因素考查3个水平，如表1所列。采用L9(34)正交表进行试验设计，每个试验取做两组试验。

表1

因素水平表

1.2实验材料

设备：浊度计、振筛机、标准套筛、分析天平、磁力搅拌器。

试剂：氢氧化钙、聚丙烯酰胺、分析纯。

1.3煤泥水沉降试验

将称好煤样仔细倒入500mL量筒中，按正交试验设计注入少量不同硬度的水进行润湿，上下倒置，直至煤样全部润湿并分散在水中为止。将量筒上下翻转5次，转速以每次翻转时气泡上升完毕为止。当翻转结束后，迅速将量筒立于桌面静止，并立即开始计时。

2实验结果与分讨论

2.1煤泥水沉降速度分析

根据正交实验设计方法，做了9组煤泥水沉降实验，沉降高度与沉降时间的关系如图1所示。根据沉降曲线计算出各组实验的沉降速率，进行正交直观分析(如表2所列)、方差分析(如表3所列)。由表可知，水的硬度(A)对煤泥水沉降影响最大，聚丙烯酰胺用量(C)次之，煤泥粒度(B)最小。当A因素取第三水平，即取钙离子水，加入氢氧化钙时比自来水和去离子水效果要好；B因素的第二水平，即粒度为0.125—0.074mm，C因素取第三水平，即添加13mL聚丙烯酰胺溶液时，沉降速度最快。而通过非常分析发现，三个因素对煤泥水沉降影响都非常显著。

表2

正交试验安排及试验结果

续表

试验号ABCD沉降速度/cm·s-1832130.1377933210.0343K10.200.330.340.29K20.590.360.260.32K30.240.340.420.42k10.0660.1090.1140.096k20.1970.1190.0870.107k30.0800.1140.1410.140R0.1310.0100.0540.044Si0.0300.000160.00440.0031

表3

方差分析表

2.2煤泥水浊度分析

沉降结束后，测定上清液的浊度，结果如图2所示。由图2可见，8号实验的浊度最小，也就是说上清液最澄清。

3结论

在絮凝沉降实验中，水质硬度、煤粒粒度和絮凝剂聚丙烯酰胺的用量都对煤泥水沉降有显著影响。通过正交实验得到最佳实验沉降条件为：水质硬度是加Ca2+(Ca(OH)2)、煤泥粒度为0.45—0.125mm、聚丙烯酰胺用量为13mL。

参考文献：

[1]单宇.小青矿选煤厂煤泥水处理试验研究[D].阜新:辽宁工程技术大学,2013.

[2]郭德,张秀梅,吴大为.对Ca2+影响煤泥浮选和凝聚作用机理的认识[J].煤炭学报，2003,28(4):433—436.

[3]张明旭.选煤厂煤泥水处理[M].徐州:中国矿业大学出版社,2005.

[4]邓明伟.水质硬度对煤泥浮选影响的分析[J].煤炭技术,2008,(10):32—34.

[5]左辉.浊度的检测原理及方法[J].中国计量,2012,(4):86—88.

责任编辑：史永纯

中图分类号：TQ53

文献标志码：A

文章编号：1674-6341(2016)02-0024-02

作者简介：何方(1991—)，男，贵州黔西人,在读本科生。*通讯作者:石开仪(1983—)，男，博士，副教授。研究方向：洁净煤技术。

基金项目：创新创业训练项目(编号：201210977002)，六盘水师范学院科技创新团队(编号：LPSSYKJTD201401)

收稿日期：2015-12-28

doi:10.3969/j.issn.1674-6341.2016.02.010