选煤厂煤泥水闭路循环的分析和探讨

1、煤 炭 加 工 与 综 合 利 用COAL P ROCE SSI NG &COMPRE HENSIVE UTILIZ ATION选煤厂煤泥水闭路循环的分析和探讨石常省 , 谢广元 , 吴 玲(中国矿业大学 化工学院 , 江苏 徐州 221008摘 要 :针对当前选煤厂煤泥水系统的实际情况 , 分析了影响煤泥水闭路循环的几个主要因 素 , 并结合生产实际 , 指出了实现洗水平衡的重要性 , 提出了选煤厂实现煤泥水闭路循环的措施 。关键词 :选煤厂 ; 煤泥水 ; 闭路循环 ; 压滤中图分类号 :TD946 2 文献标识码 :A 文章编号 :1005-8397(2003 01-0004-0

2、3收稿日期 :2002-09-05作者简介 :石常省 (1980 , 男 , 江 苏徐州 人 , 中国 矿业 大 学 化 工 学 院 在 读 硕 士 研 究 生 ; 电 话 选煤厂的煤泥水流失不但造成资源的浪费 , 而且也污染环境 。 全国选煤厂每年大约外排煤泥 水 3000万 m 3, 煤泥流失量约 30万 t 。 据调查 , 中 国的 532条河流中 , 有 82%受到污染 , 其中 30条 500km 以上的河流中 , 有 18条受到煤泥水污染 。 因此 , 寻找一种能有效治理选煤厂 、 特别是中小型 选煤厂煤泥水的污染方法具有重要意义 。 1 煤泥水的特点及

3、治理方法 1 1 煤泥水的主要特点煤泥水浓度高 , 固体物粒度细 , 灰分高 , 固体 颗粒表面多数带负电荷 。 同性电荷间的斥力使这 些微粒在水中保持分散状态 , 它们在水中不仅受到重力作用 , 还受到布朗运动的影响 。 此外 , 由于 煤泥水中固体颗粒界面之间的互相作用 (如吸附 、 溶解 、 化合等 , 使得煤泥水的性质相当复杂 , 不但 具有悬浮液的性质 , 往往还具有胶体的性质 , 因此 使得多数选煤厂的煤泥水很难自然澄清 。 1 2 煤泥水的常用处理方法浓缩机和煤泥沉淀池都是根据固体颗粒在水 中的自然沉降原理来使固液分离的 , 由于煤泥水 自身的特点所决定 , 其中的煤泥在浓缩机和

4、煤泥 沉淀池中的沉淀速度极其缓慢 , 大量的煤泥来不 及沉降而进入溢流水中 , 从而造成循环水浓度偏 高 , 无法达到闭路循环的要求 。 煤泥颗粒依靠重 力的作用在水中缓慢沉降 , 决定了浓缩机和煤泥 沉淀池在 处理煤泥水时存在 一些无法克服 的缺陷 。 虽然在实际生产中常采用向煤泥水中添加絮 凝剂的办法来加速煤泥的沉降 , 但沉淀法受煤泥水浓度的变化以及水力波动的干扰较大 , 另外煤 泥性质的不同也将影响药剂的作用效果 。63%。 完成育苗基地 66 67ha, 温室大棚 5000m 2。 每年可出圃苗木 200万株 , 花卉 50万株以上 , 可 满足矿 区生态建设 的需要 。 建 设沙柳

5、林 546 67ha, 植活 193万株 。 建成 4万 m 3水池 1个 , 喷灌 系统可控面积 近 173 33ha 。 种植乔木 260万株 , 灌 木 近 2000万 穴 , 草 本 植 物 930ha, 建 设沙 障 4620万延米 。 经过整治与治理 , 形成了草灌乔木 立体结构的保护屏障 , 降低了风速 , 减少了沙尘天 数 , 排入黄河的泥沙逐年减少 , 生态环境日趋改 善 茫的毛乌素沙漠 , 变成今日美丽的绿洲 , 环境与项 目建设得到了和谐发展 。作为国家西部大开发的重要建设项目 , 神华 工程在国民经济建设中起着重要作用 。 神华一 、 二期工程的实施和建成 , 将缓解我

6、国能源特别是 石油紧张的局面 , 也能给神华集团带来更好的经 济效益 。 我们将以国家能源建设为己任 , 遵循可 持续发展的原则 , 在进行项目综合开发的同时 , 抓 好环境保护 , 促进经济和环境的协调发展 , 再创神2 实现洗水平衡的重要性选煤厂生产过程中影响洗水闭路循环的因素 很多 , 但关键要做到以下两点 :一是煤泥要充分回收 , 即煤泥水固液分离较 为彻底 。二是要保持洗水平衡 。选煤厂一般要尽量避免工艺流程中煤泥水无 谓的循环 , 以防止细泥在循环水中积聚 , 减少各生 产环节产生次生煤泥数量 ; 另外可防止煤的过粉 碎 , 减轻煤泥水系统的负担 , 使不同粒度的煤泥 , 在不同的

7、工艺环节中得到及时回收 , 减少煤泥进 一步细化 、 泥化的机会 。 这些措施都有利于煤泥 在厂内回收和降低洗水浓度 , 为进一步实现洗水 闭路循环提供了必要的条件 , 但是还不具备闭路 的充分条件 。 因为上述措施归纳起来只抓了煤泥 及时回收这一关键因素 , 这并不能保证选煤厂真 正实现彻底闭路 。 要想彻底实现洗水闭路循环 , 必须保持洗水平衡 , 这是实现洗水闭路的另一关 键因素 。 因为在生产过程中 , 洗水总是处于不平 衡状态 , 平衡只是短 暂的 、 相对 的动态平 衡 。 首 先 , 因为选煤生产过程本身是不平衡的 ; 其次 , 由 于在选煤厂设计过程中 , 工艺流程的水量平衡计

8、 算只是理论上的 , 生产过程中很多实际产生的清 水量并未考虑在内 。 如风机 、 泵类的冷却水 、 水封 用水 、 压滤滤布的冲洗水 、 浮沉室的冲洗水以及其 它不可预见的清水消耗等 , 都未参与系统水量平 衡的设计计算 。 虽然选煤生产过程是一个缺水的 过程 , 随着连续的生产应不断补加清水 , 但由于上 述原因 , 选煤厂洗水往往不能平衡 , 总是表现为系 统中的水量不断增加 , 破坏了全厂的洗水平衡 , 多 余的水便会外排 , 势必造成对环境的污染 , 洗水闭 路循环的目标就会落空 。 由此可见 , 洗水平衡对 实现闭路循环是至关重要的 。3 影响选煤厂煤泥水闭路循环的常见因素3 1

9、煤泥水中煤泥量的影响在实际生产系统中 , 原生及次生煤泥量大约 在 25%28%左右 , 加上煤泥水系统设备能力无 法充分发挥 , 严重制约了选煤能力 , 主要表现在以 下几方面 :, 缩机沉降面积严重不足 , 致使沉降效果差 , 浓缩机 溢流水浓度高达 130g L, 且在选煤过程中不断升 高 , 无法满足生产需要 , 只有依靠排放高浓度的煤 泥水和补充清水来勉强维持生产 。(2 回收设备能力不足 。 过大的煤泥量使浓 缩机底流量大且浓度较高 , 仅靠现有的过滤设备 无法完全回收沉降后的煤泥 , 使这部分煤泥不停 地在系统中循环且浓度不断上升 , 为维持生产 , 不 得不外排煤泥水 , 既流

10、失煤泥 , 又污染环境 。 (3 跑粗严重 。 由于循环水浓度过高 , 为维持 选煤生产 , 只有靠加大洗水量来暂时缓解矛盾 , 但 这个矛盾缓解后 , 精煤脱水筛筛下水量过大与捞 坑单位时间内处理量的矛盾又会加剧 , 导致捞坑 大量跑粗 , 加大了浓缩机的负荷 , 使选煤生产状况 进一步恶化 。3 2 影响压滤系统的主要问题(1 压滤入料所需浓度最好在 400 500g L 左右 。 如浓度过低 , 会导致入料困难 , 压滤循环时 间长 , 影响压滤处理能力的发挥 。(2 浮选尾煤粒度组成不稳定 , 变化比较大 。 若尾煤中的细泥含量过大 , 则会给压滤带来困难 。 (3 煤易碎且含泥量较高

11、 , 加大了过滤机回收 难度 。 由于含泥 , 滤饼透水 性较差 , 滤饼水分 较 高 , 处理量低 。4 实现洗水闭路循环的措施4 1 充分回收煤泥为使不同粒度的煤泥在各工艺环节中得到及 时回收 , 避免煤泥进一步泥化和细化 , 根据工艺条 件 , 可采取以下措施 :(1严 格控制捞坑跑 粗 , 将截 流粒度控制 在 0 5mm 以下 。(2 回收系统中的高灰细泥 。 在尾矿浓缩机 中添加絮凝剂 , 同时增加絮凝剂搅拌桶及搅拌机 构 ; 优化加药法 , 即采用多点加药 , 使整个系统的 细煤泥在尾矿浓缩机中得到充分的絮凝和沉淀 。 4 2 保持洗水平衡(1 可将尾煤浓缩机净化后的澄清水直接用

12、 作生产清水 , 其余部分作循环水 。(2 严格控制清水的使用量 , 能用循环水的地 方坚决不用清水 。, 52003年第 1期 石常省 , 等 :选煤厂煤泥水闭路循环的分析和探讨确定最佳的药剂用量 、 加药点 , 保证其絮凝效果 。 (4 加强对跑 、 冒 、 滴 、 漏水的管理 , 使其全部 进入事故捞坑或集中水池 。4 3 加强工艺管理针对煤泥水管理中存在的以上问题 , 应重点 采取以下措施 , 确保压滤能力的发挥 。(1 严格控制浓缩机底流浓度 。 根据选煤厂 生产的实践 , 底流浓度在 400g L 左右时 , 压滤效 果较好 , 又不会压住耙子 。(2 改善浮选尾矿的粒度组成 。

13、实践中发现 , 当尾矿入料中含有一定比例的大颗粒时 , 能改善 压滤滤饼的透水性 , 缩短压滤时间 , 提高处理量 ; 而当尾矿入料粒度过细时 , 则会降低滤饼的透水 性 , 增加压滤时间 , 降低处理量 。 因此必须想办法 改善压滤入料的粒度组成 。(3 加强洗水控制 。 严格控制选煤工艺过程 中补加清水量及其他不可预见水量 , 筛子 、 离心机 等喷水尽量使用循环水 。(4 加强粗煤泥回收 。 严格管理煤泥筛筛面 , 及时更换破损筛面 , 控制入浮煤泥中大于 0 5mm 的含量 。(5 加强浓缩机的管理 。 浓缩机是选煤厂细 煤泥的主要浓缩设备 , 其沉淀面积 、 处理能力必须 充分满足生

14、产工艺要求 。(6 加强压滤机的管理和操作 。 压滤机是煤 泥水闭路循环的把关设备 , 必须从原料性质 、 设备 性能 、 滤布等各方面严格控制 , 以确保煤泥全部回 收 。 原料浓度低 , 压 滤脱水量增多 , 脱水 时间延 长 , 脱水效果差 , 处理能力降低 。 一般来说 , 原料 浓度控制在 400500g L 时 , 脱水效果较好 , 原料 中细粒多 , 粘度大 , 影响脱水和卸料 。 反之原料中 粗粒多 , 滤饼成型困难 。 对压滤设备的管理主要 注意三个方面 :一是压滤机要密封良好 。 二是滤 板泄水管要保持畅通 , 滤液槽内无积煤 。 三是滤 布的规格尺寸要符合要求 , 其入料

15、孔过渡段的缝 制要精心 , 确保入料受压过程中不开线 、 不破裂 ; 滤布的悬挂要平整 , 滤布与滤板放料孔要同心 、 同 圆度 ; 悬挂滤布的穿条要平直 ; 滤布要经常清洗 、 检查 , 及时更换和修补 。5 结 论选煤厂的煤泥水系统是问题多 、 解决难度大 的重要环节 。 不少选煤厂生产不正常 , 其问题都 出在煤泥水的处理环节上 。 其主要原因有两点 :一是管理不善 ; 二是设备不配套 。 建议各选煤厂 做到以下几点 :一要不断提高管理水平 , 建立洗水 管理规则制度 , 加强洗水管理 , 减少清水用量 , 使 水量平衡 ; 二要保证设备能力能满足生产需要 , 主 要设备要选择备用 。

16、三要解决煤泥的销路问题 , 除外销外 , 可考虑在厂内进行综合利用 。 消除煤 泥堆积 , 促使煤泥采用机械回收 , 保证回收浮选尾 煤后的洗水全部返回复用 。参考文献 :1 蔡璋 . 选煤厂固 液 、 固 气分离技 术 M. 北京 :煤 炭工业 出版社2 冯国富 . 镇城底 矿选煤厂 洗水平衡 及闭路 循环 的实践 J. 西山科技 , 2001, (33 王汇泉 . 浅述实现选煤厂煤 泥水闭路的 新途径 J. 煤矿设 计 , 1998, (2金鸡岩选煤厂研制出胶带煤流自动采样机重庆市松藻矿务局金鸡岩选煤厂针对原人工胶带采样费时费力 、 采样代表性差等问题 , 为确保煤炭质 量的稳定 , 做好

17、原煤入仓前的煤质检验 , 厂长余志福带领技术人员成功研制出胶带煤流自动采样机 。 该采 样机主要由电动机 、 电子定时传感电路 、 机架 、 自动采样铲 、 煤样溜槽等组成 。操作过程为 :当设置的采煤样时间一到 , 电动机带动采样铲对通过胶带的煤流 , 进行横断面采样 (符合 国家标准 GB481-64 , 采样铲由传感装置定位在胶带外侧 。 胶带自动采样机的应用 , 完全代替了人工操 作 , 实现了采样自动化 , 并将采样安全系数增加到 100%, 而且大大提高了采样的准确度 。 通过 1a 的试运 行 , 全厂仅煤质增收就达 30多万元 , 并节约了购机费用 4万余元 。 (周 波 6煤

18、炭加工与综合利用 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