栗鵬（肥城礦業(yè)集團楊營能源有限責任公司,山東濟寧272404）

高黏度煤洗選煤泥水治理與自動加藥技術

栗鵬
（肥城礦業(yè)集團楊營能源有限責任公司,山東濟寧272404）

摘要:通過研究，解決了選煤廠因洗水濃度高而造成的跳汰機分選困難、精末煤灰分偏高，煤泥精煤損失大的問題，實現了清水洗煤，提高并穩(wěn)定了精末煤和精塊煤質量.

關鍵詞:高黏度；煤泥水治理；自動加藥

1背景

受機械化采煤和礦井復雜地質條件的影響，我公司選煤廠入洗原煤中細粒級含量增多、水分增加、泥化現象嚴重。洗水濃度嚴重超標，基本上在300g/L左右，有時高達400g/L，嚴重制約洗煤生產，精煤質量變差，導致精末煤水分大、灰分高（約為11.5%～18%）。原有的高分子絮凝劑添加系統(tǒng)是靠人工完成物料添加、混合、攪拌等工序，添加量無法掌握。根據選煤廠的高黏度煤泥水的性質及工藝特點，通過改變絮凝藥劑種類和用量，研究分析不同濃度煤泥水的絮凝沉淀規(guī)律，確定最佳絮凝藥劑用量；同時研究有機復合陽離子聚合氯化鋁與聚丙烯酰胺配合使用的藥劑配方。確定合理的絮凝劑藥劑配方，采用自動加藥系統(tǒng)實現絮凝劑的投料、溶解、熟化、儲存、計量等的自動化。

2煤泥水水質處理技術研究

針對治理濃度高達300g/l的高黏度煤泥水，研究絮凝藥劑配方，選用分子量為800萬的陰離子聚丙烯酰胺作為絮凝劑，有機復合陽離子聚合氯化鋁作為凝聚劑。煤泥水中加入陰離子聚丙烯酰胺和有機復合陽離子聚合氯化鋁的比例為1:1.6時，濃縮池清水層深度達0.8米，洗水濃度保持在40g/l左右，實現一級洗水閉路循環(huán)。

（1）改變絮凝藥劑種類和用量，研究不同濃度煤泥水的絮凝沉淀規(guī)律，確定最佳絮凝藥劑配方。對選煤廠各主要環(huán)節(jié)的水質進行化驗，獲得各項水質指標，為高黏度煤泥水處理提供理論依據。根據水質結論，選擇不同分子量的聚丙烯酰胺做絮凝劑，觀察煤泥水的沉淀結果，當分子量大于600萬后，絮凝效果增加趨緩，大于800萬以后增加不明顯。從不同分子量聚丙烯酰胺處理煤泥水的絮凝效果看，其分子量為800萬左右的煤泥水沉淀效果最佳。

（2）研究開發(fā)了陰離子聚丙烯酰胺與有機復合陽離子聚合氯化鋁配合使用的藥劑配方，通過單獨使用聚丙烯酰胺和聯合采用陰離子型聚丙烯酰胺與陽離子型增強劑的對比試驗發(fā)現，聯合采用陰陽離子兩種藥劑絮凝沉淀速度快、效果佳。

其作用機理如下：陽離子型增強劑帶正電荷，水解后，活性基團吸附到煤泥顆粒表面，中和其表面的負電荷，壓縮其雙電層，電位絕對值將隨之下降，克服了微粒間的斥力，使之脫穩(wěn)，由范德華力引起微粒相互聚結變大，形成微絮體。徽絮體通過絮凝劑聚丙烯酰胺的吸附架橋作用進一步成較大的絮體顆粒。較大的絮團在重力作用下下沉，這樣便加快了煤泥的沉降速度。經現場反復實驗后，確定了煤泥水中每噸干煤泥需加入陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑50g和有機復合陽離子聚合氯化鋁80g（比例為1:1.6）混合加入濃縮池時，煤泥絮凝沉降效果極好，濃縮池清水層深度可達0.8米，2011年4-10月份洗水濃度均保持在40g/l左右，實現了一級洗水閉路循環(huán)。

3自動加藥技術研究

在治理濃度高達300g/l的高黏度煤泥水時，采用自動加藥系統(tǒng)將絮凝藥劑干粉直接加入設備的料斗中，實現絮凝劑的投料、溶解、熟化、儲存、計量等的自動化。該自動加藥系統(tǒng)節(jié)省藥劑用量，降低生產成本，生產連續(xù)穩(wěn)定，減少生產事故，降低工人勞動強度，便于生產管理。

（1）選煤廠的煤泥水的處理是選煤過程中必不可少的環(huán)節(jié)，其中加藥控制又是煤泥水處理的關鍵環(huán)節(jié)，選煤指標的好與壞，選煤系統(tǒng)的穩(wěn)定與否都與加藥控制有密切的關系。在我國，很多選煤廠采用的加藥方式是人工加藥，誤差太多，既浪費了藥，效果又不好；自動加藥系統(tǒng)的應用從根本上改變加藥方式，能保證藥劑連續(xù)、準確、穩(wěn)定的加入到系統(tǒng)中，既能節(jié)約藥劑用量，降低生產成本，又能提高整個選煤系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高生產效率，增加效益。并且自動加藥系統(tǒng)的應用，可以隨時監(jiān)測水質，可根據水質的變化自動調節(jié)加藥量，保證了溢流水的合格。因此，自動加藥系統(tǒng)的使用會從根本上節(jié)省藥劑用量，降低生產成本；保證生產連續(xù)、穩(wěn)定、減少因藥劑量加入不準造成的煤泥水不沉降和溢流水濁度過高等情況造成的生產事故等。

自動加藥裝置的原理為：固體級別的絮凝劑從加藥漏斗內喂入，通過一個恒速、定螺距的螺桿將絮凝劑帶入到干燥漏斗，通過氣環(huán)真空泵產生的負壓干燥空氣流將粉末級的絮凝級通過傳輸管進入到混合室，與水分散頭霧化的充分接觸并一起流到攪拌桶，經攪拌完全溶解后，溶液輸送到儲藥箱，根據監(jiān)測系統(tǒng)對煤泥水的監(jiān)測信號，來控制變頻加藥泵的加藥量。整個過程的運行完全由微電腦自動控制中心控制。

（2）自動加藥裝置關鍵技術：

?1）針對藥劑在潮濕環(huán)境下容易粘結成塊和在一定溫度范圍內（50-60℃）易溶解的特點，采用加熱接收器將藥粉加熱干燥，有效的防止了輸料管路的堵塞現象。

?2）藥粉與水接觸前，通過水霧化裝置使水分子成霧狀與藥粉粒子充分接觸，提高了溶解效率。

?3）配藥與儲藥分開，解決了因配藥而影響加藥的問題，同時提供了一定的熟化時間，自動加藥系統(tǒng)只需將粉狀藥劑一次性加入儲料斗中,其他工作由系統(tǒng)自動完成,節(jié)省了人力資源,降低了勞動強度,便于生產管理。

（3）自動加藥系統(tǒng)請進性：

?1）藥劑制備系統(tǒng)是一種新型、高效，實用的藥劑制備設備。整個過程完全實現自動完成，配藥設計合理，可保證藥劑有效、均勻的配置，以發(fā)揮藥劑的最大作用。

?2）藥劑投加系統(tǒng)采用變頻調速的計量泵將藥液輸送至濃縮機。兩臺加藥泵一臺工作，一臺備用，充分考慮生產的需要，提高操作的靈活性和可靠性。

?3）監(jiān)測控制系統(tǒng)是獨立于制備、投加系統(tǒng)的一個部分。安裝在濃縮機上，可以實現對濃縮機澄清水的濁度（透光度）的及時反饋，準確、及時地控制絮凝劑的加入量。

4結語

通過研究，解決了白莊礦選煤廠因洗水濃度高而造成的跳汰機分選困難、精末煤灰分偏高，煤泥精煤損失大的問題，實現了清水洗煤，提高并穩(wěn)定了精末煤和精塊煤質量。

作者簡介：栗鵬(1983-)，男，本科，主要從事:專業(yè)技術工作.