选煤厂煤泥水性质及煤泥絮凝作用的机理,选用两种粒度不同的絮凝剂进行沉降实验。通过对上清液浊度的测定以及经济性的考虑,得出了细粒级絮凝剂较粗粒级絮凝剂溶解时间短,加入后煤泥水沉降速度快的结论。
水是湿法选煤过程中重要的介质,原煤在洗选过程中经分级、脱泥、脱介、浮选、脱水等作业后分选出产品,大量粒度小于0.5mm的颗粒残留在水中形成煤泥水。随着煤炭分选设备精度的提高,分选下限降低,煤泥水的处理难度不断增加,从而造成了选煤厂不能及时获得清净的循环水。为此我们对中阳钢铁有限公司选煤厂煤泥水进行了絮凝沉降实验,从而确定出最优性能的絮凝剂,达到适宜的煤泥水澄清方法。
1. 煤泥水的性质及主要特点
煤泥水由煤和水组成,其性质既与煤的性质有关又与水的性质有关,并受它们相互关系的影响,主要有煤泥水浓度、粘度、灰分、化学性质及煤泥的粒度,其中煤泥的粒度组成在很大程度上决定了煤泥水沉降过程的难易程度,且随着粒度变细及细粒含量的增多,将使颗粒的布朗运动加剧,煤泥水粘度增大,颗粒间表面电荷斥力作用明显,并使煤泥水具有某些胶体性质,从而导致煤泥水很难自然澄清。 煤泥水的主要特点是:浓度高,粒度细,灰分高,颗粒表面多数带负电荷,同性相斥,使得这些微粒在水中保持分散状态,它们在水中不仅受重力的作用,还收布朗运动影响。此外煤泥水不但具有悬浮液的特点,往往还具有胶体的某些性质。
2. 煤泥水处理流程 选煤厂采用了两段浓缩、两段回收模式的煤泥水处理流程,其实质是利用第一段浓缩设备和粗煤泥脱水设备大量回收>0.045 mm的煤泥,做到物尽其用,并大幅度减小压滤机的负荷,使其充分发挥回收细煤泥的作用,以达到固液分离彻底、煤泥水良性循环,用清水或低浓度洗水选煤的目的。
高效煤水分离剂水溶液的添加聚丙烯酰胺水溶液的添加是其在煤泥水处理中的关键环节,采取合适的添加方式,将有助于提高絮凝效果。该厂经过多年生产实践观察,并逐步摸索改进,形成一套加药装置;现采取以下添加方式:生产时,打开出料管阀门到一定开度,启动化工泵,把聚丙烯酰胺溶液注入煤泥水中。加药点设在煤泥水有局部混流处,有助于煤泥水中的颗粒形成絮团。该厂把加药点设置在配水筒内。为保证加药均匀稳定,使煤泥及时得到沉淀,生产过程中至少使用2台药剂搅拌筒,在一台聚丙烯酰胺溶液注完之前,另一筒溶液已制备完成,以保持添加药剂的连续性。加药不稳定,极易造成浓缩溢流超标。在加药时,应注意观察浓缩池中煤泥水沉淀情况,浓缩溢流稳定在30~40gL。
高效煤水分离剂用量对于处理煤泥水,必须要添加适当的量才能有效地发挥其絮凝作用。可以根据所选择的煤泥水处理工艺及煤泥水性质通过试验来确定。用量少将导致煤泥沉淀速度变慢,浓缩溢流极易超标,不能保证所要求的循环水指标,从而使洗煤产品指标难以稳定控制。用量过多,虽然加快了煤泥的沉淀速度,但易造成浓缩底流浓度过高;一般浓缩底流浓度要求在500gL,即可满足压滤生产;用量过多使浓缩底流浓度有时高达700gL以上,并且底流中聚丙烯酰胺含量增加,这样对底流运输及压滤生产产生不利,在压滤卸煤饼时煤饼不易脱落,增加了操作人员劳动强度,降低了工效;同时也造成了药剂浪费,使生产成本增加。因此,适量使用聚丙烯酰胺PAM,不仅能提高絮凝效果、有效处理煤泥水,而且对保证洗煤产品指标、提高工效、降低成本也起着重要作用。