北京华宇工程有限公司平顶山分公司 河南平顶山 467000
摘要：选煤厂煤泥压滤系统具有较强的技术性、复杂性与规范性，在实际的设计过程中，设计人员应当严格按照国家的相关规定，并结合选煤厂的实际特点与规范标准进行调整，以保证选煤厂的实际需求与标准具有极高的贴合度，为选煤厂的平稳运行提供基础性保障。一直以来煤泥水处理都是选煤厂洗水循环的重难点，当前很多煤泥水处理后的水质根本无法达到工艺用水规定，甚至不能很好地满足洗水闭路循环的需求。为提高煤泥水处理系统能力，保证产品质量。本文结合具体案例，提出了相应的优化改造措施，仅供参考。
关键词：选煤厂；煤泥水处理系统；改造措施
引言
选煤厂作为煤化工生产机械化程度较高的企业，其具有拣选生产连续性强、生产机械集中、供配电控制方便等特点，从另一个角度而言，若选煤厂生产运行过程中出现某一环节滞缓等方面的问题，则会对整个选煤厂运作或局部系统运作产生不良影响。而煤炭深度化洗选加工，一直以来都是提高煤炭质量的重要手段，选煤作为煤炭深加工的一项重要工序，需要通过各类化学、物理方法从原煤内将合格煤炭分离出来。
1 案例分析
一选煤厂在煤泥水处理系统中，煤泥压滤位于煤泥水系统的末端，煤泥压滤效率是保证煤泥水系统稳定的重要条件。煤泥内具有大量细颗粒及黏土矿物，这也是煤泥综合处理效率低的主要因素之一。为了解实际情况，本文采用了小筛分试验，对浓缩池底流进行分析。经测定，底流内-0.045mm极细煤泥所占比例达到63.1%，可判定为极难处理煤泥水。
2 选煤厂煤泥水处理系统问题分析
本系统压滤处理流程为浓缩池底流通过管道运输到加压过滤机、板框压滤机、筛网沉降离心机进行单独处理，滤液将重新流向浓缩池并进行再次沉降。目前，在这个处理环节，存在以下几点问题：
1）入料粒度组成太细，压滤设备处理效率不高。
2）加压过滤机和筛网沉降离心机的滤液重新流到浓缩池，再次沉降后，将大幅增加药剂消耗量，提高底流粘度。此外，重新进入压滤设备进行处理时，将会导致料层变薄，产品水分增大，出现恶性循环。
3）设备维护不及时，致使设备工况不佳。
4）滤液浓度略低，水循环量太大。
3 选煤厂煤泥水处理系统优化与改造措施
3.1 筛网离心机二次加药工艺
筛网沉降离心机脱水具备沉降离心机和筛网过滤离心机的共同优势，在沉降段将有大量液体排出，可形成主滤液，此类滤液具有浓度低、粒度细的特点。通过筛网段可再次脱水，产生筛网滤液，此类液体特点为量少、浓度高、粒度大等。煤泥水沉降中，第一次加入絮凝剂，促使颗粒团聚后出现沉降，大颗粒带动细颗粒结束沉降过程。进入筛网沉降离心机之后，将大大减弱高速旋流力场内的相互作用力，在内摩擦力作用下，大多数细颗粒将再次和粗颗粒分离，进入滤液。收集滤液后，进入浓缩池再次进行沉降。在本次改造中，采用筛网离心机二次加药工艺，即将捕收性药剂进入筛网入料段，其原理为与筛网沉降离心机入料管并行，将捕收性絮凝剂、乳胶性药剂引入，药剂进入高速旋流力场后，将迅速形成网状结构，捕收到的细颗粒将形成大絮团。随着半径增长，在离心力作用下，颗粒极速增大，这种情况下，颗粒质量影响较大。在本试验中，可通过现场加药系统和筛网沉降离心机空间位置进行药剂输送管道布设。在本次优化改造中，可利用滤液内固体物含量、-0.045mm极细颗粒含量的分析来确定工艺的效果。
由加药系统进行1.5%聚丙烯酰胺溶液制备，通过药剂输送管道上的阀门控制加药量。在原煤小时量1600t/h，末煤入洗率为40%条件下，通过小筛分试验，对比分析入料未加药筛网沉降过滤离心机滤液和入料二次加药筛网沉降过滤离心机滤液试验数据，可获取二次加药试验效果。相比入料未加药筛网沉降过滤离心机滤液，采用入料二次加药筛网沉降过滤离心机滤液工艺中主滤液固体物含量大幅下降，由248.00g/L降至150.23g/L，同时，<0.045mm细粒径含量也有所下降，从231.13 g/L降至143.58g/L，表明效果良好。
3.2 粗细煤泥联合处理工艺
选煤厂生产中，粗煤可通过卧式刮刀离心机排出，细煤泥可通过盘式加压过滤机、板框压滤机、筛网离心沉降机等排出。一旦原生煤泥与次生煤泥量大量增多，在压滤设备整体处理能力以上时，原设计压滤设备则无法将浓缩池内细煤泥迅速、有效地排出，同时煤泥水系统内加压过滤机滤液内-0.045mm物料将形成死循环，严重影响压滤设备处理效果。当浓缩池不能将物料有效排出时，长期运转情况下，浓缩池煤泥集聚现象严重，最终降低生产效率。本文在选煤厂煤泥水处理系统优化与改造中，提出了粗细煤泥联合处理工艺。本工艺是利用筛网沉降离心机原理，向粗泥卧式刮刀离心机内引入-0.5mm浓缩池底流，并和0.5～3mm粗煤泥混合。浓缩池沉降基本等同于筛网沉降离心机圆柱体段，底流锥体处压缩层和沉积层基本等同于筛网沉降离心机椎体段，刮刀离心机基本等同于筛网沉降离心机筛网段。在离心力影响下，混合物料在筛篮上均匀分布，此时，因为粗煤泥受到的离心力大，速度较快，将会与筛篮紧紧贴在一起，并产生一层动态过滤层。相比之下，细煤泥受到离心力偏小，在该过滤层上会达到脱水效果。同时，在粗颗粒的冲击作用下，随着粗煤泥粘附在粗颗粒上的部分细煤泥也将一起排出。简而言之，粗细煤泥联合处理工艺是指由底流泵引沉积煤泥进入粗煤泥离心机，根据产品水分进行细煤泥引入量调整。通过该工艺的应用，可以实现粗煤泥由卧式刮刀离心机处理的目的，同时还能进行部分细煤泥处理。
3.3 压滤设备联合处理
据相关数据分析，筛网沉降离心机滤液浓度、加压过滤机滤液浓度分别为231.1g/L、35.0g/L，上述两种滤液将直接进入浓缩池并重复沉降，势必会加大药剂消耗量，对煤泥水沉降效果造成不利影响。因此，决定采用压滤设备联合处理工艺，这种处理工艺可充分利用板框压滤机处理细煤泥的优势，并协同进行筛网沉降离心机和加压过滤机滤液的处理。压滤设备联合处理需向板框压滤机入料桶内引入上述两种滤液，实现板框压滤机处理细颗粒的目的，此工艺具有良好的应用效果。
3.4 电场辅助沉降
通过对电泳沉降的研究，发现它可以减少矿泥沉降后的含水率，同时沉降速度和沉降效果更加显著。电泳沉降的主要原理是在通电情况下，带负电的煤泥颗粒在电场力的作用下向阳极作电泳运动，加快煤泥颗粒的沉降速度，从而提高沉降效果。煤泥处理过程中通过铝盐和铁盐在水解过程中产生的带正电离子来中和煤泥表面的负电荷，降低表面电位，增大矿物颗粒的碰撞，形成絮凝体；经过电絮凝沉淀技术后，絮凝剂通过链状吸附、桥架连接或网状链接吸附等使煤泥团聚，增大体积。也有学者通过研究表明，在电絮凝过程中，控制矿浆的pH或调整矿浆水的硬度可以使絮凝沉降效果更显著。通过采用电絮凝可以消除煤泥表面的电荷，减少煤泥絮凝沉降时间，提高循环水的生产效率。电场辅助沉降技术与传统的煤泥水沉降相比，可以节省大面积的设备占地，节约大量的絮凝剂药剂，节约煤泥水的处理成本。
4 结语
综上所述，在选煤工艺中，重介选、浮选、水力分级等作业均需在水介质内完成，将会产生大量煤泥水，若煤泥水处理系统能力不足，将会产生严重后果，最终影响产品质量。为此，本文针对现状，提出了选煤厂煤泥水处理系统优化与改造措施，以期全面提升煤泥水处理效果，促进企业持续、健康发展。
参考文献：
[1]曹学磊.选煤厂污染物分析与治理[J].山东煤炭科技，2015，（8）：207-208.
[2]许建中.三交河选煤厂煤泥水系统整改实践[J].选煤技术，2015，（02）：39-42.