選煤廠煤泥水閉路循環(huán)的分析和探討

1、煤 炭 加 工 與 綜 合 利 用COAL P ROCE SSI NG &COMPRE HENSIVE UTILIZ ATION選煤廠煤泥水閉路循環(huán)的分析和探討石常省 , 謝廣元 , 吳 玲(中國礦業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院 , 江蘇 徐州 221008摘 要 :針對(duì)當(dāng)前選煤廠煤泥水系統(tǒng)的實(shí)際情況 , 分析了影響煤泥水閉路循環(huán)的幾個(gè)主要因 素 , 并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際 , 指出了實(shí)現(xiàn)洗水平衡的重要性 , 提出了選煤廠實(shí)現(xiàn)煤泥水閉路循環(huán)的措施 。關(guān)鍵詞 :選煤廠 ; 煤泥水 ; 閉路循環(huán) ; 壓濾中圖分類號(hào) :TD946 2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :A 文章編號(hào) :1005-8397(2003 01-0004-0

2、3收稿日期 :2002-09-05作者簡(jiǎn)介 :石常省 (1980 , 男 , 江 蘇徐州 人 , 中國 礦業(yè) 大 學(xué) 化 工 學(xué) 院 在 讀 碩 士 研 究 生 ; 電 話 選煤廠的煤泥水流失不但造成資源的浪費(fèi) , 而且也污染環(huán)境 。 全國選煤廠每年大約外排煤泥 水 3000萬 m 3, 煤泥流失量約 30萬 t 。 據(jù)調(diào)查 , 中 國的 532條河流中 , 有 82%受到污染 , 其中 30條 500km 以上的河流中 , 有 18條受到煤泥水污染 。 因此 , 尋找一種能有效治理選煤廠 、 特別是中小型 選煤廠煤泥水的污染方法具有重要意義 。 1 煤泥水的特點(diǎn)及

3、治理方法 1 1 煤泥水的主要特點(diǎn)煤泥水濃度高 , 固體物粒度細(xì) , 灰分高 , 固體 顆粒表面多數(shù)帶負(fù)電荷 。 同性電荷間的斥力使這 些微粒在水中保持分散狀態(tài) , 它們?cè)谒胁粌H受到重力作用 , 還受到布朗運(yùn)動(dòng)的影響 。 此外 , 由于 煤泥水中固體顆粒界面之間的互相作用 (如吸附 、 溶解 、 化合等 , 使得煤泥水的性質(zhì)相當(dāng)復(fù)雜 , 不但 具有懸浮液的性質(zhì) , 往往還具有膠體的性質(zhì) , 因此 使得多數(shù)選煤廠的煤泥水很難自然澄清 。 1 2 煤泥水的常用處理方法濃縮機(jī)和煤泥沉淀池都是根據(jù)固體顆粒在水 中的自然沉降原理來使固液分離的 , 由于煤泥水 自身的特點(diǎn)所決定 , 其中的煤泥在濃縮機(jī)和

4、煤泥 沉淀池中的沉淀速度極其緩慢 , 大量的煤泥來不 及沉降而進(jìn)入溢流水中 , 從而造成循環(huán)水濃度偏 高 , 無法達(dá)到閉路循環(huán)的要求 。 煤泥顆粒依靠重 力的作用在水中緩慢沉降 , 決定了濃縮機(jī)和煤泥 沉淀池在 處理煤泥水時(shí)存在 一些無法克服 的缺陷 。 雖然在實(shí)際生產(chǎn)中常采用向煤泥水中添加絮 凝劑的辦法來加速煤泥的沉降 , 但沉淀法受煤泥水濃度的變化以及水力波動(dòng)的干擾較大 , 另外煤 泥性質(zhì)的不同也將影響藥劑的作用效果 。63%。 完成育苗基地 66 67ha, 溫室大棚 5000m 2。 每年可出圃苗木 200萬株 , 花卉 50萬株以上 , 可 滿足礦 區(qū)生態(tài)建設(shè) 的需要 。 建 設(shè)沙柳

5、林 546 67ha, 植活 193萬株 。 建成 4萬 m 3水池 1個(gè) , 噴灌 系統(tǒng)可控面積 近 173 33ha 。 種植喬木 260萬株 , 灌 木 近 2000萬 穴 , 草 本 植 物 930ha, 建 設(shè)沙 障 4620萬延米 。 經(jīng)過整治與治理 , 形成了草灌喬木 立體結(jié)構(gòu)的保護(hù)屏障 , 降低了風(fēng)速 , 減少了沙塵天 數(shù) , 排入黃河的泥沙逐年減少 , 生態(tài)環(huán)境日趨改 善 茫的毛烏素沙漠 , 變成今日美麗的綠洲 , 環(huán)境與項(xiàng) 目建設(shè)得到了和諧發(fā)展 。作為國家西部大開發(fā)的重要建設(shè)項(xiàng)目 , 神華 工程在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著重要作用 。 神華一 、 二期工程的實(shí)施和建成 , 將緩解我

6、國能源特別是 石油緊張的局面 , 也能給神華集團(tuán)帶來更好的經(jīng) 濟(jì)效益 。 我們將以國家能源建設(shè)為己任 , 遵循可 持續(xù)發(fā)展的原則 , 在進(jìn)行項(xiàng)目綜合開發(fā)的同時(shí) , 抓 好環(huán)境保護(hù) , 促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展 , 再創(chuàng)神2 實(shí)現(xiàn)洗水平衡的重要性選煤廠生產(chǎn)過程中影響洗水閉路循環(huán)的因素 很多 , 但關(guān)鍵要做到以下兩點(diǎn) :一是煤泥要充分回收 , 即煤泥水固液分離較 為徹底 。二是要保持洗水平衡 。選煤廠一般要盡量避免工藝流程中煤泥水無 謂的循環(huán) , 以防止細(xì)泥在循環(huán)水中積聚 , 減少各生 產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生次生煤泥數(shù)量 ; 另外可防止煤的過粉 碎 , 減輕煤泥水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān) , 使不同粒度的煤泥 , 在不同的

7、工藝環(huán)節(jié)中得到及時(shí)回收 , 減少煤泥進(jìn) 一步細(xì)化 、 泥化的機(jī)會(huì) 。 這些措施都有利于煤泥 在廠內(nèi)回收和降低洗水濃度 , 為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)洗水 閉路循環(huán)提供了必要的條件 , 但是還不具備閉路 的充分條件 。 因?yàn)樯鲜龃胧w納起來只抓了煤泥 及時(shí)回收這一關(guān)鍵因素 , 這并不能保證選煤廠真 正實(shí)現(xiàn)徹底閉路 。 要想徹底實(shí)現(xiàn)洗水閉路循環(huán) , 必須保持洗水平衡 , 這是實(shí)現(xiàn)洗水閉路的另一關(guān) 鍵因素 。 因?yàn)樵谏a(chǎn)過程中 , 洗水總是處于不平 衡狀態(tài) , 平衡只是短 暫的 、 相對(duì) 的動(dòng)態(tài)平 衡 。 首 先 , 因?yàn)檫x煤生產(chǎn)過程本身是不平衡的 ; 其次 , 由 于在選煤廠設(shè)計(jì)過程中 , 工藝流程的水量平衡計(jì)

8、 算只是理論上的 , 生產(chǎn)過程中很多實(shí)際產(chǎn)生的清 水量并未考慮在內(nèi) 。 如風(fēng)機(jī) 、 泵類的冷卻水 、 水封 用水 、 壓濾濾布的沖洗水 、 浮沉室的沖洗水以及其 它不可預(yù)見的清水消耗等 , 都未參與系統(tǒng)水量平 衡的設(shè)計(jì)計(jì)算 。 雖然選煤生產(chǎn)過程是一個(gè)缺水的 過程 , 隨著連續(xù)的生產(chǎn)應(yīng)不斷補(bǔ)加清水 , 但由于上 述原因 , 選煤廠洗水往往不能平衡 , 總是表現(xiàn)為系 統(tǒng)中的水量不斷增加 , 破壞了全廠的洗水平衡 , 多 余的水便會(huì)外排 , 勢(shì)必造成對(duì)環(huán)境的污染 , 洗水閉 路循環(huán)的目標(biāo)就會(huì)落空 。 由此可見 , 洗水平衡對(duì) 實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)是至關(guān)重要的 。3 影響選煤廠煤泥水閉路循環(huán)的常見因素3 1

9、煤泥水中煤泥量的影響在實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)中 , 原生及次生煤泥量大約 在 25%28%左右 , 加上煤泥水系統(tǒng)設(shè)備能力無 法充分發(fā)揮 , 嚴(yán)重制約了選煤能力 , 主要表現(xiàn)在以 下幾方面 :, 縮機(jī)沉降面積嚴(yán)重不足 , 致使沉降效果差 , 濃縮機(jī) 溢流水濃度高達(dá) 130g L, 且在選煤過程中不斷升 高 , 無法滿足生產(chǎn)需要 , 只有依靠排放高濃度的煤 泥水和補(bǔ)充清水來勉強(qiáng)維持生產(chǎn) 。(2 回收設(shè)備能力不足 。 過大的煤泥量使?jié)?縮機(jī)底流量大且濃度較高 , 僅靠現(xiàn)有的過濾設(shè)備 無法完全回收沉降后的煤泥 , 使這部分煤泥不停 地在系統(tǒng)中循環(huán)且濃度不斷上升 , 為維持生產(chǎn) , 不 得不外排煤泥水 , 既流

10、失煤泥 , 又污染環(huán)境 。 (3 跑粗嚴(yán)重 。 由于循環(huán)水濃度過高 , 為維持 選煤生產(chǎn) , 只有靠加大洗水量來暫時(shí)緩解矛盾 , 但 這個(gè)矛盾緩解后 , 精煤脫水篩篩下水量過大與撈 坑單位時(shí)間內(nèi)處理量的矛盾又會(huì)加劇 , 導(dǎo)致?lián)瓶?大量跑粗 , 加大了濃縮機(jī)的負(fù)荷 , 使選煤生產(chǎn)狀況 進(jìn)一步惡化 。3 2 影響壓濾系統(tǒng)的主要問題(1 壓濾入料所需濃度最好在 400 500g L 左右 。 如濃度過低 , 會(huì)導(dǎo)致入料困難 , 壓濾循環(huán)時(shí) 間長(zhǎng) , 影響壓濾處理能力的發(fā)揮 。(2 浮選尾煤粒度組成不穩(wěn)定 , 變化比較大 。 若尾煤中的細(xì)泥含量過大 , 則會(huì)給壓濾帶來困難 。 (3 煤易碎且含泥量較高

11、 , 加大了過濾機(jī)回收 難度 。 由于含泥 , 濾餅透水 性較差 , 濾餅水分 較 高 , 處理量低 。4 實(shí)現(xiàn)洗水閉路循環(huán)的措施4 1 充分回收煤泥為使不同粒度的煤泥在各工藝環(huán)節(jié)中得到及 時(shí)回收 , 避免煤泥進(jìn)一步泥化和細(xì)化 , 根據(jù)工藝條 件 , 可采取以下措施 :(1嚴(yán) 格控制撈坑跑 粗 , 將截 流粒度控制 在 0 5mm 以下 。(2 回收系統(tǒng)中的高灰細(xì)泥 。 在尾礦濃縮機(jī) 中添加絮凝劑 , 同時(shí)增加絮凝劑攪拌桶及攪拌機(jī) 構(gòu) ; 優(yōu)化加藥法 , 即采用多點(diǎn)加藥 , 使整個(gè)系統(tǒng)的 細(xì)煤泥在尾礦濃縮機(jī)中得到充分的絮凝和沉淀 。 4 2 保持洗水平衡(1 可將尾煤濃縮機(jī)凈化后的澄清水直接用

12、 作生產(chǎn)清水 , 其余部分作循環(huán)水 。(2 嚴(yán)格控制清水的使用量 , 能用循環(huán)水的地 方堅(jiān)決不用清水 。, 52003年第 1期 石常省 , 等 :選煤廠煤泥水閉路循環(huán)的分析和探討確定最佳的藥劑用量 、 加藥點(diǎn) , 保證其絮凝效果 。 (4 加強(qiáng)對(duì)跑 、 冒 、 滴 、 漏水的管理 , 使其全部 進(jìn)入事故撈坑或集中水池 。4 3 加強(qiáng)工藝管理針對(duì)煤泥水管理中存在的以上問題 , 應(yīng)重點(diǎn) 采取以下措施 , 確保壓濾能力的發(fā)揮 。(1 嚴(yán)格控制濃縮機(jī)底流濃度 。 根據(jù)選煤廠 生產(chǎn)的實(shí)踐 , 底流濃度在 400g L 左右時(shí) , 壓濾效 果較好 , 又不會(huì)壓住耙子 。(2 改善浮選尾礦的粒度組成 。

13、實(shí)踐中發(fā)現(xiàn) , 當(dāng)尾礦入料中含有一定比例的大顆粒時(shí) , 能改善 壓濾濾餅的透水性 , 縮短壓濾時(shí)間 , 提高處理量 ; 而當(dāng)尾礦入料粒度過細(xì)時(shí) , 則會(huì)降低濾餅的透水 性 , 增加壓濾時(shí)間 , 降低處理量 。 因此必須想辦法 改善壓濾入料的粒度組成 。(3 加強(qiáng)洗水控制 。 嚴(yán)格控制選煤工藝過程 中補(bǔ)加清水量及其他不可預(yù)見水量 , 篩子 、 離心機(jī) 等噴水盡量使用循環(huán)水 。(4 加強(qiáng)粗煤泥回收 。 嚴(yán)格管理煤泥篩篩面 , 及時(shí)更換破損篩面 , 控制入浮煤泥中大于 0 5mm 的含量 。(5 加強(qiáng)濃縮機(jī)的管理 。 濃縮機(jī)是選煤廠細(xì) 煤泥的主要濃縮設(shè)備 , 其沉淀面積 、 處理能力必須 充分滿足生

14、產(chǎn)工藝要求 。(6 加強(qiáng)壓濾機(jī)的管理和操作 。 壓濾機(jī)是煤 泥水閉路循環(huán)的把關(guān)設(shè)備 , 必須從原料性質(zhì) 、 設(shè)備 性能 、 濾布等各方面嚴(yán)格控制 , 以確保煤泥全部回 收 。 原料濃度低 , 壓 濾脫水量增多 , 脫水 時(shí)間延 長(zhǎng) , 脫水效果差 , 處理能力降低 。 一般來說 , 原料 濃度控制在 400500g L 時(shí) , 脫水效果較好 , 原料 中細(xì)粒多 , 粘度大 , 影響脫水和卸料 。 反之原料中 粗粒多 , 濾餅成型困難 。 對(duì)壓濾設(shè)備的管理主要 注意三個(gè)方面 :一是壓濾機(jī)要密封良好 。 二是濾 板泄水管要保持暢通 , 濾液槽內(nèi)無積煤 。 三是濾 布的規(guī)格尺寸要符合要求 , 其入料

15、孔過渡段的縫 制要精心 , 確保入料受壓過程中不開線 、 不破裂 ; 濾布的懸掛要平整 , 濾布與濾板放料孔要同心 、 同 圓度 ; 懸掛濾布的穿條要平直 ; 濾布要經(jīng)常清洗 、 檢查 , 及時(shí)更換和修補(bǔ) 。5 結(jié) 論選煤廠的煤泥水系統(tǒng)是問題多 、 解決難度大 的重要環(huán)節(jié) 。 不少選煤廠生產(chǎn)不正常 , 其問題都 出在煤泥水的處理環(huán)節(jié)上 。 其主要原因有兩點(diǎn) :一是管理不善 ; 二是設(shè)備不配套 。 建議各選煤廠 做到以下幾點(diǎn) :一要不斷提高管理水平 , 建立洗水 管理規(guī)則制度 , 加強(qiáng)洗水管理 , 減少清水用量 , 使 水量平衡 ; 二要保證設(shè)備能力能滿足生產(chǎn)需要 , 主 要設(shè)備要選擇備用 。

16、三要解決煤泥的銷路問題 , 除外銷外 , 可考慮在廠內(nèi)進(jìn)行綜合利用 。 消除煤 泥堆積 , 促使煤泥采用機(jī)械回收 , 保證回收浮選尾 煤后的洗水全部返回復(fù)用 。參考文獻(xiàn) :1 蔡璋 . 選煤廠固 液 、 固 氣分離技 術(shù) M. 北京 :煤 炭工業(yè) 出版社2 馮國富 . 鎮(zhèn)城底 礦選煤廠 洗水平衡 及閉路 循環(huán) 的實(shí)踐 J. 西山科技 , 2001, (33 王匯泉 . 淺述實(shí)現(xiàn)選煤廠煤 泥水閉路的 新途徑 J. 煤礦設(shè) 計(jì) , 1998, (2金雞巖選煤廠研制出膠帶煤流自動(dòng)采樣機(jī)重慶市松藻礦務(wù)局金雞巖選煤廠針對(duì)原人工膠帶采樣費(fèi)時(shí)費(fèi)力 、 采樣代表性差等問題 , 為確保煤炭質(zhì) 量的穩(wěn)定 , 做好

17、原煤入倉前的煤質(zhì)檢驗(yàn) , 廠長(zhǎng)余志福帶領(lǐng)技術(shù)人員成功研制出膠帶煤流自動(dòng)采樣機(jī) 。 該采 樣機(jī)主要由電動(dòng)機(jī) 、 電子定時(shí)傳感電路 、 機(jī)架 、 自動(dòng)采樣鏟 、 煤樣溜槽等組成 。操作過程為 :當(dāng)設(shè)置的采煤樣時(shí)間一到 , 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)采樣鏟對(duì)通過膠帶的煤流 , 進(jìn)行橫斷面采樣 (符合 國家標(biāo)準(zhǔn) GB481-64 , 采樣鏟由傳感裝置定位在膠帶外側(cè) 。 膠帶自動(dòng)采樣機(jī)的應(yīng)用 , 完全代替了人工操 作 , 實(shí)現(xiàn)了采樣自動(dòng)化 , 并將采樣安全系數(shù)增加到 100%, 而且大大提高了采樣的準(zhǔn)確度 。 通過 1a 的試運(yùn) 行 , 全廠僅煤質(zhì)增收就達(dá) 30多萬元 , 并節(jié)約了購機(jī)費(fèi)用 4萬余元 。 (周 波 6煤

18、炭加工與綜合利用 2003年第 1期ENGLISH ABSTRACT ENGLISH ABS TRACTComprehensive Development and Environmental Protection through the Comprehensive Utilization Projects in Shenhua Group Corp .WU Yuan , MA Zhi -f u , YANG Gen -sheng(Shenhua Grou p Corp . , Bei j ing 100011, China Abstract :For upgrading the coal qu

19、ality, improving market competitiveness, and fulfilling consumers requirement, Shenhua Group Corp. have developed with full effort the coal processin g and comprehensive utilization:3coal preparation plants con -structed; another one specific for coal direct liquefaction under -way; 2thermo -electri

20、city power plan ts commissioned for utilizin g meddling and low calori fic fuel; and a direct liquefaction plant going to be cons tructed for releasing oil supply shortage in China. Efforts paid concurrently on environment protection:reclamation of caving area; soil and water conservation; and measu

21、res against desertation. Good results attained from such projects.Keywords :Shenhua Group Corp. ; coal processing and ut-i lization; coal liquefaction; environ mental protectionA nalysis and Discussion on the C losed -Circuitry of Slime Water at a C oal Preparation PlantS HI Chang -sheng , XIE Guang

22、 -yan , WU Zhen(Sch . Chem . Eng . , China Univ . Min ing &Tech . , Xu z hou , Jian gsu 221008, ChinaAbstract :In connection wi th the present status of sli me water circui t at coal preparation plan ts, some key problems on realization of i ts closed -circuitry analyzed, the importance of wa -t

23、er balance poin ted ou t, measures for its implementation prop -osed.Keywords :coal preparation plant; sli me water; closed -cir -cuitry; press filterThe Technical Keys for C ommercialization ofUnderground Coal GasificationZ HA O Shou -guo , Z HANG Sheng -wei(H a rbin Coal Gasi f ication Plant , Yil

24、an ,Heilong j iang 154854, China Abstract :In connection wi th the development of underg -round coal gasification in China, analyzed are the factors as mine furnace, gasifying agent, pressure, waste gas, and waste liquid recovery; it is pointed out that such factors will be the keys influ -ential to

25、 its commercilization.Keywords :underground coal gasification; present status of develop ment; commercial application; influential factorProcess Technology for Production of Sem i -Coke Briquettes Z HAO Gui -fu , Z HANG Guo -hua(Jin cheng A nthracite Group Co . , Ltd . ,Jinchen g , Shanxi 040086, Ch

26、ina Abstract :Based on the analysi s of present s tatus and exper -i ment research for the sem-i coke briquetting plant at Jincheng Group Co. , introduced systematically its process technology and pace of i ts industrilization.Keywords :sem -i coke briquette; experi ment; process tech -nology; cokin

27、g furnacePrelim inary Development Research on theAm orpgous Graphite Occurred in C oal Measures FE NG Zhen(I nst . O f ma terials , Jiangsu College o f Foodstu ff , Huian , Jiangsu 223001, China Abstract :Amorphous graphi te purified to 99. 599. 9% by acid -alkali method, a product of 99. 9%minus 0.

28、 5micron attained by ultra -sonic micronization, a composi te inter -layered material of amorphous graphite with metal and its halide fabricat -ed by microwave, process for production of ant-i abrasive and en -ergy -conservative agent from amorphous graphite developed, all of which be industrialized after further re