靖吉東

（大同煤礦集團(tuán) 大地選煤有限公司永定莊選煤廠，山西 大同 037000）

1 背景情況

永定莊選煤廠隸屬于大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司，位于大同煤田向斜中段東南側(cè)，地理位置在大同市西南約23.5km處，行政隸屬大同市南郊區(qū)所轄，永定莊選煤廠設(shè)計(jì)能力210萬t／年，處理量400t／h，屬大型模塊化動(dòng)力煤選煤廠。該廠采用重介及螺旋分選機(jī)聯(lián)合分選，50～1.5mm粒級(jí)由重介旋流器分選，1.5～0.15mm粒級(jí)由螺旋分選機(jī)分選，＜0.15 mm粒級(jí)由加壓過濾機(jī)處理。主要設(shè)備均采用國(guó)外進(jìn)口設(shè)備。廠區(qū)主要建筑有辦公化驗(yàn)樓、主洗車間、濃縮車間、庫房、介質(zhì)庫、消防水池、集中生產(chǎn)泵房、原煤場(chǎng)、產(chǎn)品倉、矸石倉、各皮帶棧橋等。

永定莊選煤廠自運(yùn)行以來，絮凝劑的使用量持續(xù)偏高，通過分析，發(fā)現(xiàn)是由于煤泥粒度組成中＜0.075 mm的含量偏高，占到40%以上，導(dǎo)致需要開啟加藥系統(tǒng)輔助處理煤泥，造成該廠的絮凝劑使用量大幅度增加。

2 研究?jī)?nèi)容

2.1 試驗(yàn)用煤泥水

該廠濃縮池入料小篩分試驗(yàn)表見表1，表1數(shù)據(jù)表明，該廠濃縮池入料中極細(xì)粒（＜0.045mm）含量高達(dá)73.13%，灰分高達(dá)45.24%，這種煤泥給濃縮池的濃縮沉降帶來極大的困難，嚴(yán)重影響洗水濃度，所以需要添加藥劑來解決其沉降問題。

表1 永定莊選煤廠濃縮池入料小篩分試驗(yàn)表

煤泥的細(xì)粒級(jí)組成含量越高，在體系中的穩(wěn)定性越高，就越不容易沉降，同時(shí)也給煤泥的處理帶來了難度，因?yàn)槿肓狭＜?jí)越細(xì)，越容易堵塞濾布，導(dǎo)致濾餅水分增高，煤泥處理能力降低。所以，及時(shí)將煤泥沉降，提高煤泥的疏水性，增強(qiáng)煤泥的處理，才能解決煤泥水問題。

2.2 絮凝試驗(yàn)

1）絮凝劑的選擇。由于細(xì)粒級(jí)顆粒表面帶有負(fù)電荷，所以通過凝聚劑增加電離正電荷來破壞體系的穩(wěn)定性，從而促使顆粒相互接近聚團(tuán)沉降。再通過絮凝劑的“架橋”作用，將聚集的顆粒形成較大的絮團(tuán)，在重力作用下，加速沉降。

2）試驗(yàn)煤樣和試驗(yàn)藥劑。煤樣為濃縮機(jī)入料，入料濃度為50g／L，試驗(yàn)用絮凝劑為聚丙烯酰胺（PAM），濃度1‰，凝聚劑為生石灰，濃度為5%.

3 試驗(yàn)結(jié)果

3.1 單純用凝聚劑的沉降時(shí)間

試驗(yàn)生石灰不同用量對(duì)煤泥水沉降時(shí)間的影響。在同一濃度下，分別用不同劑量的生石灰溶液進(jìn)行沉降對(duì)比試驗(yàn)，以沉降時(shí)間來表征沉降效果。凝聚劑用量對(duì)沉降時(shí)間的影響示意圖見圖1.

圖1 凝聚劑用量對(duì)沉降時(shí)間的影響示意圖

由圖1可見，煤泥沉降速度開始隨著凝聚劑用量增加而加速，達(dá)到一定量時(shí)，沉降速度反而下降，這是因?yàn)橹泻秃蟮念w粒表面重新帶有相同電荷，產(chǎn)生排斥作用，再次阻礙顆粒聚團(tuán)，影響沉降。通過試驗(yàn)確定凝聚劑用量250mg／L.

3.2 沉降時(shí)間對(duì)比

對(duì)使用凝聚劑+絮凝劑的沉降時(shí)間和單一使用絮凝劑的沉降時(shí)間進(jìn)行對(duì)比。在相同絮凝劑用量下，進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。使用凝聚劑對(duì)PAM絮凝沉降的影響示意圖見圖2.

圖2 使用凝聚劑對(duì)PAM絮凝沉降的影響示意圖

由圖2看出，在使用相同劑量的PAM時(shí)，使用凝聚劑的沉降效果更好。同時(shí)確定了絮凝劑的使用量為14mg／L.

4 結(jié) 論

通過試驗(yàn)，可得出了以下結(jié)論：

1）永定莊洗煤廠的煤泥水中極細(xì)粒級(jí)物料含量較多，灰分高，試驗(yàn)證明凝聚劑和絮凝劑配合能達(dá)到更好的沉降效果。

2）石灰的水溶液能中和煤泥表面電荷，增強(qiáng)煤泥的沉降效果。

3）在煤泥水用PAM絮凝沉降前，加入凝聚劑，沉降效果更好。