煤泥水处理工艺在选煤厂的应用研究

（山西源通煤矿工程设计有限公司 山西 030012）

煤炭作为我国重要的能源之一，为推动我国的经济发展起到重要作用。虽然我国的煤炭蕴藏量十分丰富，采煤业和选煤业十分发达，但是据不完全统计，我国每年仍有几十亿吨原煤未经过任何洗选处理，就直接流入市场供消费者使用，这不仅带来了巨大的环境污染，也造成了一定的资源浪费。因此相关部门必须采取有效措施来优化煤炭的洗选加工，使煤炭能源更加清洁、利用更加高效。

1.煤泥水处理工艺分析

对煤炭进行洗选加工可以最大程度的将煤炭资源清洁化。在社会发展的现阶段，我国绝大多数选煤厂采用湿法选煤来净化煤炭，湿法选煤主要包括分选和煤泥水处理两大组成部分。对于煤泥水处理工艺来说，不仅需要分选煤泥，同时还涉及到湿煤脱水以及水资源的回收再利用。也可以这样讲，煤泥水处理技术直接影响着选煤厂煤炭资源的利用率，有着十分重要的经济意义与社会意义。除此之外，煤泥水处理技术还影响着选煤厂的分选指标，在一定程度上决定着选煤厂是否能正常生产。

在现阶段，绝大多数湿法选煤厂在煤泥水处理过程中大多沿用传统的煤泥一级浮选、单段浓缩并回收的工艺，这项工艺有一个严重的缺点，就是会导致浮选出来的精煤中含有过高的水分和灰分，使得精煤品质大打折扣。同时由于工艺的落后性，无法充分实现对水资源的回收利用，造成大量煤泥水流入自然环境中，这不仅是对煤炭资源的极大浪费，同时严重污染了周围环境，加速了我国水资源的匮乏速度。

我国的煤泥多具有难浮和极难浮的性质，这是因为在煤泥中黏附着大量粘性的矿物杂质，例如粘土等，极大的增加了我国选煤厂的选煤难度。因此，为了最大程度的实现对煤炭资源的高效分选，相关人员加快了对煤泥水处理工艺的研究速度，促进技术不断创新，不断降低精煤中的灰分和水分，提高我国精煤质量。同时也实现对煤炭资源和水资源的最大利用，将煤炭资源最大程度的清洁化。

随着技术的不断进步，现阶段的煤泥水处理大多采用煤泥两级浮选、精煤泥两段脱水、尾煤泥水两段浓缩、两段回收的新型处理技术。通过一级浮选可有效排除灰分偏高的粘土类矿物杂质，对于在一级浮选过程中产生的泡沫物质，可利用卧式沉降过滤式离心机进行处理，此设备具有较好的分级作用，可进一步分离混在泡沫物质中的粘土类杂质，从而不断提高精煤质量。对于在一级浮选过程中产生的泡沫产物，可对其进行掺粗处理，对于粒级大于0.045mm的泡沫产物，要回收并进行一段脱水处理，从而获得水分较低、相对较粗的精煤泥产品；对于粒级小于0.045mm的细精煤泥，需要采用固液分离技术，利用压滤机进行二段脱水处理，从而得到精煤泥产物，同时在经过处理之后其水分含量相对更低。

对于尾煤泥水来说，需要根据尾煤泥的粗细粒级，进行分别处理。首先，需要经过一段浓缩，将尾煤泥水进行分级和浓缩，此过程的主要作用是最大程度的降低大于0.045mm粒级的产率，缓解二段浓缩压力，同时将一段底流浓度调整在合适区间内，为一段脱水创造更为有利的回收条件。然后，需要经过二段浓缩，二段浓缩的主要功能是深度澄清煤泥水，保证循环水品质合格，同时控制二段浓缩机底流浓度在合适区间内，促使尾煤泥压滤机发挥出最大性能。最后，经过一段回收与二段回收，可有效降低粗粒尾煤泥的灰分和水分，提高循环水的品质。对于一段回收来说，主要回收粒级大于0.045mm的粗尾煤泥，并在回收过程中有效降低水、灰含量，进而提供合格的中煤产品；对于二段回收来说，主要回收粒级小于0.045mm的细尾煤泥，并将其进行彻底的固液分离，达到存储和销售标准，并以得到清洁的循环水为目的，实现水资源的最大利用。

由此可以看出，先进的煤泥水处理工艺可最大程度的降低精煤产品中水、灰成分，对于分离出来的煤泥水可全部回收利用，实现零排放、零污染，因此有着极为重要的经济意义与社会意义。

2.煤泥水处理工艺在选煤厂的具体应用

(1)精煤泥水的处理工艺

精煤泥水处理需要经过两级浮选、两段脱水，其主要工艺流程如下所示：

图1 煤泥两级浮选、精煤泥两段脱水工艺流程图

①“截粗”和“掺粗”

所谓“截粗”，就是利用精煤磁选机将超过浮选粒度上限、并已经经过重选获得的水灰分含量较低的粗粒进行截留，最大程度的避免在浮选环节让粗粒遗留在尾煤中，进一步降低二级浮选环节的煤泥含量；同时将截留下来的具有较低水、灰成分的粗粒混合在一级浮选产生的泡沫物质中，也就是“掺粗”处理，通过改善煤泥的粒度组成，促使一段脱水设备发挥出最大机械性能，最大程度提高脱水效率，降低精煤泥产物中的水分含量。

②一级浮选

在一级浮选环节，需要选择合适的药剂与工艺，不仅要最大限度的保证可燃物质的选出效率，同时也要让矿物杂质顺利进入尾煤中，以此来缓解粘土类杂质因缺乏选择性而附着在泡沫产物上的现象。

③一段脱水

在一段脱水环节，需要采用沉降过滤式离心脱水机来处理，并保证设备机器的分级功能稳定良好、脱离出来的产物具有更低水分，且设备处理能力强大先进。沉降过滤式离心脱水机可有效脱离混杂于一级浮选泡沫产物中的粒级大于0.045mm的矿物杂质，尤其是对于具有较高灰分的粘性杂质有着良好的脱离效果，这可有效保证脱离出来的产物具有较低灰分，因此可有效提高一级浮选泡沫产物的产率同时降低其灰分，确保尾煤的灰份含量在合适区间。

④二级浮选

在经过一段脱水后，沉降过滤式离心脱水机滤液直接进入二级浮选环节，在此环节可最大程度的分离出具有较高灰份含量的泥土杂质，促进浮选效率的进一步提高。

⑤二段脱水

对于在二级浮选过程中产生的泡沫物质需要进行脱水处理，此环节需要利用精煤压滤机进行固液彻底分离，此环节的最大目的是得到清洁的可用循环水，实现水资源的高效利用。

(2)尾煤泥水的处理工艺

对于尾煤泥水来说，需要经过两段浓缩、两段回收，其工艺流程如下图所示：

图2 尾煤泥水两段浓缩、两段回收工艺流程示意图

①一段浓缩和一段回收

在尾煤泥水的一段浓缩环节，需要完成浓缩和分级两个任务，最大程度的降低溢流中粒级大于0.045mm的颗粒含量，降低二段浓缩机的工作压力，如此一来也可有效控制底流中粒级小于0.045mm的颗粒含量，使得一级回收产物具有更低的水分。通过一段浓缩，也可控制底流浓度在合适区间，为一段回收创造更为有利的工作条件。

一段回收主要是利用沉降式离心脱水机来处理，在脱水机的作用下，可回收到粒级大于0.045mm的粗尾煤泥，并且其灰分含量相对不高，水分在18%左右，这部分粗尾煤泥可以达到中煤质量，因此可混入中煤共同售卖，实现最大的经济效益。

②二段浓缩和二段回收

在二段浓缩环节，需要采用合适的药剂，例如凝聚剂与絮凝剂，用来深度澄清煤泥水，得到清洁的可用循环水，同时确保底流浓度处于合适区间，为二段回收创造有利条件。

二段回收需要利用尾煤压滤机对尾煤泥水进行固液分离，回收对象主要为粒级小于0.045mm的细尾煤泥，要最大程度的降低尾煤泥水分，确保其可正常贮存与销售。

3.结论

综上所述，现阶段的煤泥水处理工艺应用在洗选煤加工环节，主要是通过对煤泥进行两级浮选、精煤泥两段脱水，对于得到的尾煤泥水，要进行两段浓缩与两段回收。这不仅可有效降低精煤的水分、灰分含量，提高精煤质量，同时也可保证煤泥水的高效分离，得到清洁可用的循环水，实现水资源的高效利用。可有效减少在传统技术下向外界排污的问题，实现了工业用水的零排放。鉴于煤泥水处理工艺的经济意义与社会意义，此项工艺必将有着十分广泛的发展前景，可促进我国煤炭资源更加高效利用。