氯化镁在黑眼泉选煤厂煤泥水处理中的应用

关云建，闫俐夫

(新疆龙煤能源有限责任公司黑眼泉煤矿，巴里坤 839200)

0 引 言

进入3月份以来(即从3月2日开始)，洗煤厂入洗原煤中煤泥含量升高、泥岩含量加大，给生产带来很大影响，主要指标分析详见表1。

表1 煤泥质量变化对台时的影响分析

(1)煤泥量升高,、聚丙烯酰胺(白塑料袋装，低分子量8000单位)加入浮选矿不好使、消耗量大，洗水浓缩高。

(2)由于煤泥不上饼，为保证正常生产，台时量由372 t/h下降到287 t/h。

(3)尾煤压滤入料时间由之前1小时提高到1.5～2小时，由于滤饼沾滤布，卸料时间由20分钟提高到30～40分钟，严重影响尾煤压滤机的处理能力。

(4)改换聚丙烯酰胺(牛皮纸袋，高分子量12000单位)后，尾煤入料时间稍有缩短，但压滤暗仍较长1.5小时，为提高台时量由287 t/h到320 t/h，只能采取少拿浮精，以改善煤泥粒度，提高尾煤压滤入料及卸料时间，最大限度提高入洗量。

1 采取对策及效果

针对现状，分四个阶段采取相应措施。

第一阶段(3月2～19日)

主要影响表现为：

从3月2日开始，入浮煤泥含量突然升高，比之前提高9.10%。尾煤泥粒度偏细，试验结果显示：-325#粒度占尾煤泥含量近60%，尾煤压滤机透水效果变差，入料和卸料时间增加，滤饼出现溏心现象，且难以脱落，直接导致尾煤压滤机处理能力下降。

聚丙烯酰胺(低分子量)消耗急剧升高，是之前的1.5倍；洗水质量难以控制，浓度波动较大，经常出黑水，浓缩机压力居高不下；原煤加不上量。

采取措施：

一是为保证连续生产，降低吨煤台时量，由372 t/h下降至287 t/h降低了85 t/h；

二是考虑浓缩底流外排，3月8日至12日共排放5天，受场地等条件限制，难以从根本上解决问题；

三是13日开始浮选机减少浮精分选量，在浮选尾矿中适当“跑粗”，减轻粒度过细对压滤机滤饼的影响，以改善尾煤压滤机工作效果，缺点是难以控制数量，容易造成浓缩机停车；

四是加大聚丙烯酰胺试验力度，试验结果表明：低分子量聚丙烯酰胺已不适应处理当前煤泥水的要求，需更换高分子量药剂。

应用效果：

一是通过降低台时、外排浓缩底流、浮选少拿浮精，可保证生产的连续性，但对提高压滤机工作效率没有帮助；

二是尾煤灰分降低4%，浮精产率下降0.20%；

三是压滤机入料时间过长，滤液流量少，卸料全程需人工干预，卸料困难且时间长，劳动强度增加，滤饼中间有稀料夹层，带水多、车队装运困难。

第二阶段(3月20日～4月11日)

主要影响表现为：

3月19日更换高分子量聚丙烯酰胺后，煤泥沉降较快，洗水质量有所提高，但沉淀物料层较紧实，浓缩机压力较高。

采取措施：

一是相关专业技术人员加大研究分析力度；

二是继续加大药剂对比试验，试验结果表明，加入聚合氯化铝对降低浓缩机压力，改善洗水质量有一定效果。

应用效果：

一是聚丙烯酰胺消耗，由0.082 kg/t原煤(低分子量)下降到0.075 kg/t原煤，(高分子量)降低了0.007 kg/t；

二是为改善尾矿粒度组成，浮精产率比之前下降2.20%，尾煤泥灰分亦有所下降；

三是洗水浓度降至5g/L以下，台时量由287 t/h提高至322 t/h提高了35 t/h；

四是压滤机入料时间仍为1.5～2小时，无明显变化，滤饼仍有稀料夹层、带水多，卸料时间长0.5时～35分钟，变化不大。

第三阶段(4月12～4月28日)

主要影响表现为：

4月12日聚合氯化铝由小试验转入生产系统添加，使用后，煤泥沉降速度加快，沉淀物料层变得松散，浓缩机压力下降，洗水变清，但入料时间较之前无明显变化，稀料夹层虽有但溏心现象有所改善。

采取措施：

一是浮选机恢复正常浮选，保证了综合产率；

二是聚合氯化铝和聚丙烯酰胺分别配制，按先后顺序分别给入浮选尾矿。

应用效果：

一是浮精产率比之前提高2.45%，煤泥灰分比这前提高2.10%；

二是聚丙烯酰胺消耗较之前变化不大；

三是新增一种凝聚(助滤)剂——聚合氯化铝，单耗增加0.112 kg/t原煤，洗煤单成增加0.386元/t；

第四阶段(4月29日～5月2日)

主要影响表现为：

4月29日在尾煤入料桶处新增一个聚合氯化铝加药点，实施后，尾煤压滤机入料时间虽变化不大，但滤饼厚度增加，溏心变小，滤饼脱落容易，人工干预减少，卸料时间明显缩短。

采取措施：

一是尾煤入料桶处新增一个聚合氯化铝加药点；

二是新厂房因条件限制，但也将创造条件，增设加药点。

应用效果：

一是浮精产率比之前提高1.27%，煤泥灰分比这前提高4.97%；

二是聚丙烯酰胺消耗较之前降低0.01 kg/t；

三是聚合铝单耗较之前增加0.193 kg/t原煤，洗煤单成增加0.665元/t。

2 技改方案

通过上述分析及试验结果表明：煤泥水酸碱性发生产了变化，聚丙烯酰胺配合聚合氯化铝使用，一是改变水质性质：由弱酸性变为弱碱性，二是聚合氯化铝起到了助滤剂的作用，可加速“絮团”的聚集及沉降。因此，决定在新厂房和主厂房各增设一套聚合氯化铝或氯化镁加药系统。

3 技改措施

(1)从矿内废旧设备库找到1台带搅拌装置的搅拌桶(规格φ1750*1500)，经修复后安装在新厂房三楼尾煤压滤机机尾闲置空间，作为聚合氯化铝或氯化镁的搅药桶；

(2)从清水池引1套加φ50搅药用清水管到新厂房三楼药剂搅拌桶，7 m*10根=140 m；

(3)新厂房三楼压滤机走台增设一个药剂加药入口；

(4)配好的聚合氯化铝或氯化镁溶液可自流到一楼尾煤入料桶。

(5)主厂房三楼原两台套聚丙烯酰胺搅药装置，1台圆筒(1.5×1.5×0.8 m)仍做聚丙烯酰胺搅药装置，另1台方桶(1.5×1.5×1 m)置作为聚合氯化铝或氯化镁搅药装置，并在下料管(二楼尾煤刮板机附近)单独接入两根软管φ25，60～70米去二楼观察孔(1 500*1 000)，直接给入尾煤搅拌桶；

(5)根据煤泥水性质及煤泥含量大小，选择助滤剂(聚合氯化铝或氯化镁)。

4 技改投入

总投入0.95万元，其中：设备投入0万元，非标材料及制作9 478.85元。

表2 尾煤加药系统改造非标制作材料消耗

5 应用效果

(1)滤饼入料时间及卸料时间由2～2.5小时缩短至1.5小时；

(2)滤饼不沾滤布了，比之前好卸得多；

(3)在保证浮精产率和尾煤灰分完成之前水平的前提下，台时量由改前的287 t/h提高到319 t/h提高了32 t/h。

6 效益分析

6.1 经济效益

改造后，尾煤压滤时间缩短，原煤台时量提高，由原来的287 t/h提高到319 t/h提高了32 t/h，生产时间每天按18小时、全年按330天计算，全年多入洗原煤32 t/h×18 h/d×330 d=19.01万t

如精煤产率按43%，售价400元/t；中煤产率按30%，售价170元/t计算，吨煤售价为223.00元/t，吨原煤成本按150.00元/t、吨煤加工费20.00元/t计算

(1)新增销售额=19.01×223.00=4 239.23万元

(2)新增成本1=原煤成本+生产成本=19.01×(150.00+20.00)=3 231.70万元；

聚合氯化铝消耗0.193 kg/t，新增成本2=0.193 kg/t×200万t×3.445元/kg=132.98万元。

如用氯化镁替代聚合氯化铝消耗0.480 kg/t，新增成本2=0.480 kg/t×200万t×1.300 88元/kg=124.88万元。

合计新增成本=新增成本1+新增成本2=3 231.70+124.88=3 356.58万元

(3)新增利润=新增销售额÷1.13-新增成本=4 239.23÷1.13-3 356.58=394.95万元

(4)项目投资总额=0.95万元

(5)回收期=项目投资总额÷新增利润=0.95÷519.83=0.002(年)，即不到1个月即可收回全部成本。

6.2 社会效益

(1)由于氯化镁与聚合氯化铝相比使用成本较低，故改用氯化镁替代聚合氯化铝处理煤泥水。

(2)改造后尾煤压滤机处理时间缩短，滤饼变厚变干，减少煤泥中的水分流失，减少生产系统补加水量。减少煤泥带水，一是解决运输困难的问题；二是减轻煤泥对占地的污染，提高了环境效益；三是减轻压滤工人的劳动强度。