济三选煤厂煤泥水絮凝沉降试验研究

洗选加工中国科技核心期刊全国中文核心期刊矿业类核心期刊沈笑君等:济三选煤厂煤泥水絮凝沉降试验研究济三选煤厂煤泥水絮凝沉降试验研究沈笑君1，王爱卿1，孟凡彩2，李晓军2，张迪2(1．黑龙江科技学院资源与环境工程学院，黑龙江哈尔滨150027;2．兖州煤业股份有限公司济三煤矿选煤厂，山东济宁272069)摘要:针对兖州煤业股份有限公司济三选煤厂煤泥水难以沉降问题，进行了煤泥性质和煤泥絮凝沉降的试验研究，得出了煤泥水沉降规律。煤泥性质研究表明:选煤厂一段浓缩浓缩效果不理想，一段浓缩溢流中含有大量细泥，该部分水作为循环水使用不合理，严重影响选煤效果。煤泥絮凝沉降试验表明:浓缩机溢流煤泥水质量浓度低于60g/L时，沉降速度较快，澄清区高度较大;将旋流器溢流质量浓度配制为73g/L，聚合氯化铝铁(PAFC)用量6mL，聚丙烯酰胺(PAM)用量15mL，加入凝聚剂30s后再加入絮凝剂，沉降区高度最大，煤泥沉降效果最好。关键词:煤泥水;浓缩;凝聚剂;絮凝剂;絮凝沉降中图分类号:TD946．2+1文献标识码:A文章编号:1006－6772(2011)06－0007－03收稿日期:2011－07－18责任编辑:白娅娜基金项目:黑龙江省教育厅科学技术研究资助项目(11541303)作者简介:沈笑君(1962—)，男，黑龙江肇东人，博士，教授，从事矿物加工专业的科研和教学工作。济三选煤厂入选3上煤层原料煤，由于3上煤中矸石泥化现象严重，煤泥水沉降回收困难，煤泥成饼时间长，煤泥水系统处理能力降低50%以上，洗水恶化，造成洗水质量浓度高达400g/L，对精煤污染严重，精煤产率降低8%以上，严重影响选煤厂的正常生产。为此，济三选煤厂将3上煤泥水沉降回收作为重点课题，通过选择3上煤层难沉降煤泥回收的最佳工艺，改造选煤厂煤泥水系统［1］。1煤泥性质1．1煤泥水中固体物质含量济三选煤厂各采样点煤泥水质量浓度和灰分见表1。表1煤泥水质量浓度及灰分样品质量浓度/(g·L－1)灰分/%筛下煤泥水135.8438.75分级旋流器溢流90.2946.87分级旋流器底流162.0135.11一段浓缩底流228.1230.59由表1可知，一段浓缩底流质量浓度为228.12g/L，浓度相对不是很高，说明浓缩效果不理想。一段浓缩底流灰分远低于分级旋流器溢流，说明一段浓缩溢流中含有大量细泥，该部分煤泥水作为循环水使用，严重影响选煤效果。1．2煤泥水中固体物质粒度分析济三选煤厂各种煤泥水粒度分析见表2～表5。表2筛下水煤泥筛分试验粒级/mm质量/g产率%灰分/%+0.3808.954.875.430.380～0.2504.142.255.700.250～0.18013.867.556.660.180～0.1209.495.179.850.120～0.0756.413.4915.410.075～0.04516.729.1023.72－0.045124.1267.5751.22合计183.69100.0038.717洗选加工《洁净煤技术》2011年第17卷第6期表3旋流器底流煤泥筛分试验粒级/mm质量/g产率%灰分/%+0.38011.616.975.620.380～0.2506.003.606.070.250～0.18017.5210.517.370.180～0.12011.346.8111.700.120～0.0758.485.0918.360.075～0.04516.039.6230.68－0.04595.6557.4050.60合计166.63100.0035.11表4旋流器溢流煤泥筛分试验粒级/mm质量/g产率%灰分/%+0.0752.120.985.030.075～0.04512.185.665.06－0.045200.9993.3649.85合计215.29100.0046.88表5一段浓缩机底流煤泥筛分试验粒级/mm质量/g产率%灰分/%+0.38022.308.664.800.380～0.25012.124.705.560.250～0.18032.9612.795.920.180～0.12020.778.068.380.120～0.07518.047.0016.010.075～0.04530.1411.7028.45－0.045121.2947.0951.04合计257.62100.030.59由表2～表5可知，随着粒度的减小，各粒级的产率和灰分基本呈增加趋势，－0.045mm的产率和灰分激增。4个样品中的－0.045mm含量均较高，一段浓缩机底流中－0.045mm质量分数甚至接近50%。实际生产中，一段溢流中－0.045mm质量分数高达74.85%，这些微细颗粒在浓缩过程中完全依靠自身重力很难沉降，容易在浓缩机溢流中积聚，导致循环水浓度超标，继而影响整个系统的正常运行