選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)工藝流程的改造與優(yōu)化的研究

1、    選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)工藝流程的改造與優(yōu)化的研究    陶文龍摘 要：為了降低水資源的消耗量，增加選煤效率，需要對(duì)煤泥水處理系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。文章針對(duì)目前選煤行業(yè)中最常使用的兩種改造方式進(jìn)行論述，通過實(shí)例進(jìn)行分析，對(duì)系統(tǒng)改造有了進(jìn)一步了解，為以后選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)改造提供參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：選煤廠；煤泥水處理系統(tǒng)；改造：td946.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a ：2095-2945（2017）24-0060-02前言在選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造與優(yōu)化時(shí)，通常來說選擇的改造方法主要有兩種，第一，對(duì)選煤工藝進(jìn)行改造，從而降低煤泥水濃度；第二，對(duì)煤泥水處理工

2、藝進(jìn)行改造，從而降低煤泥水濃度。1 通過改造選煤工藝降低煤泥水濃度某選煤廠的年生產(chǎn)能力是3.0mt/a，再生產(chǎn)上所使用的工藝是重介無壓三產(chǎn)品旋流器分選、煤泥壓濾回收。改造前煤泥水系統(tǒng)工藝流程，主要工序是煤泥水在旋流器中完成分級(jí)與濃縮，底流到粗煤泥回收系統(tǒng)，溢流到濃縮機(jī)。1.1 存在問題原有生產(chǎn)工藝中，煤泥沒有分選環(huán)節(jié)，以混合狀態(tài)進(jìn)入到原煤中充當(dāng)動(dòng)力煤，這就對(duì)原煤的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響，給裝卸車工作加大難度。現(xiàn)有工藝中粗煤泥灰分較高，這就對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成負(fù)面影響，不能滿足公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求。所以，對(duì)煤泥水系統(tǒng)進(jìn)行工藝改造是十分必要的。1.2 技術(shù)改造方案通常來說，有兩種辦法能夠增加原煤入選量和煤泥

3、的處理能力。第一，增添設(shè)備，針對(duì)入選量的問題配備煤泥回收設(shè)備，這種方法的弊端是精煤損失增加。第二，增加工藝，在工藝上增加浮選環(huán)節(jié)，在增大原煤入選量的基礎(chǔ)上降低精煤損失量。隨著噴吹煤需求量的提升，對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量上的要求也愈加嚴(yán)格，某選煤廠擔(dān)任著公司的噴吹煤基地，所以最佳的改造方案是增加浮選系統(tǒng)，既解決了能力欠缺的問題，又滿足了煤泥回收的要求。經(jīng)改造后的工藝流程，煤泥水經(jīng)過旋流器組，對(duì)粗煤泥進(jìn)行回收，之后溢流進(jìn)入浮選系統(tǒng)中，在浮選之后經(jīng)過壓濾工序，脫水得到產(chǎn)品，融入精煤，浮選尾煤在濃縮壓濾之后就得到煤泥。壓濾之后得到的濾液再回流到浮選系統(tǒng)進(jìn)行二次回收，濃縮機(jī)得到的濾液用為循環(huán)水。1.3 工藝技術(shù)指標(biāo)

4、分析對(duì)煤泥水系統(tǒng)進(jìn)行工藝改造前后的系統(tǒng)指標(biāo)數(shù)據(jù)比對(duì)得出，在經(jīng)過改造之后，洗水凈化效果更好，煤泥水系統(tǒng)能力得到有效提升，為系統(tǒng)正常運(yùn)行提供保障；主系統(tǒng)的生產(chǎn)能力增強(qiáng)，滿足與其生產(chǎn)能力要求；精煤生產(chǎn)率得到有效提升；洗水濃度能夠達(dá)到要求，從而使得系統(tǒng)介質(zhì)的消耗量大幅減小。2 改造煤泥水處理系統(tǒng)工藝流程某選煤廠屬于礦井型動(dòng)力煤選煤廠，生產(chǎn)能力達(dá)到0.9mt/a，工藝核心點(diǎn)是利用分級(jí)篩以及動(dòng)篩跳汰機(jī)來完成原煤的分級(jí)工作，保證原煤符合動(dòng)力煤的要求。全套工藝流程相對(duì)較為簡單，具有很強(qiáng)的操作性，其弊端是在煤泥的水處理環(huán)節(jié)中對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成較大的不利影響，需要進(jìn)行工藝改造。2.1 原煤泥水處理工藝系統(tǒng)分析在某選煤

5、廠的泥水處理工藝環(huán)節(jié)，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煤泥水在斜板沉淀池內(nèi)進(jìn)行濃縮之后，底流進(jìn)入高頻篩，用來回收粗煤泥顆粒，篩下水回流進(jìn)入沉淀池，沉淀池的溢流通常進(jìn)入到循環(huán)桶中，給跳汰機(jī)充當(dāng)循環(huán)水。2.2 原煤泥水處理工藝缺陷縱觀整個(gè)煤泥水處理工藝，在高頻篩正常工作的情況下，篩下水會(huì)回流到斜板沉淀池中，這就形成了一個(gè)死循環(huán)，細(xì)泥會(huì)發(fā)生積聚的情況，這就會(huì)對(duì)跳汰機(jī)的洗水產(chǎn)生不利影響，對(duì)分選工作的效果產(chǎn)生不良影響，造成這種情況的原因是工藝流程中缺少細(xì)泥回收設(shè)備，不能對(duì)循環(huán)水的濃度進(jìn)行有效控制。在現(xiàn)有工藝中，高頻篩的進(jìn)料濃度需要進(jìn)行提升，此外，斜板沉淀池并沒有發(fā)揮出最大的作用，根據(jù)協(xié)辦沉淀的作用原理來說，對(duì)入料方式需

6、要進(jìn)行合理的改造。在整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，跳汰機(jī)不能形成閉合的補(bǔ)水、放水循環(huán)路線。主要是因?yàn)榫彌_儲(chǔ)池的容量不足，斜板沉淀池產(chǎn)生的循環(huán)水濃度過高。2.3 煤泥水處理工藝系統(tǒng)改造方案優(yōu)化及實(shí)施改造方案優(yōu)化：因?yàn)楦哳l篩的回收作用對(duì)煤泥的粒徑有要求，需要大于0.25mm，而壓濾機(jī)的適用煤泥粒徑需要小于0.5mm。因?yàn)榱竭^大的煤泥形成濾餅較為困難，而且還會(huì)損害濾布，這就會(huì)產(chǎn)生不必要的經(jīng)濟(jì)支出。濾布發(fā)生破損會(huì)導(dǎo)致濾液濃度增大，同時(shí)濾餅含水量也會(huì)上升，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。所以，對(duì)泥煤進(jìn)行回收時(shí)候最好采用分級(jí)回收的方法，利用高頻篩回收粒徑較大的煤泥，用壓濾機(jī)回收粒徑較小的煤泥。改造后的工藝流程實(shí)施及分析：通常

7、來說高頻篩的入料濃度相對(duì)較低，對(duì)其濃度進(jìn)行分析，建議使用直徑為350mm的水力分級(jí)旋流器，參照所要處理物料量，最優(yōu)的選擇是兩臺(tái)設(shè)備并聯(lián)使用。在完成改造后，斜板沉淀池的底流進(jìn)入旋流器進(jìn)行濃縮工序，煤泥水濃度可超過45%，滿足煤泥進(jìn)入高頻篩的濃度要求，在床層厚度超過80mm，水分介于15%到20%之間，煤泥可以作為商品煤進(jìn)行銷售。粒徑約為0.25mm的煤泥混入斜板沉淀池溢流流入緩沖罐中，加入一定濃度絮凝劑對(duì)其進(jìn)行攪拌，完成絮凝沉淀之后，上層清夜流入清水儲(chǔ)池，底流進(jìn)入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾。緩沖罐底流由入料泵打入壓濾機(jī)中，進(jìn)行壓濾工序，濾餅可作為產(chǎn)品進(jìn)行銷售，濾液流入清水儲(chǔ)池，作為跳汰機(jī)的循環(huán)水。煤泥水處理

8、系統(tǒng)在完成分級(jí)處理進(jìn)行回收之后，粒徑大于0.25mm的煤泥通過高頻篩進(jìn)行回收，粒徑小于0.25mm的煤泥在濃縮工序后利用壓濾機(jī)進(jìn)行回收。2.4 工藝改造成果達(dá)到粗細(xì)煤泥分級(jí)回收的效果，煤泥水處理工藝實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，煤泥能夠在廠內(nèi)進(jìn)行有效回收。新的工藝系統(tǒng)優(yōu)勢顯著，表現(xiàn)在三個(gè)方面：第一，新設(shè)備水力分級(jí)旋流器能夠有效提升大粒徑煤泥的回收效果，同時(shí)還對(duì)原有工藝中的缺陷進(jìn)行完善；第二，工序中使用絮凝劑能夠保證濃縮具有較好的效果，壓濾的入料濃度得到提升，濾布的使用壽命得到延長，減少電能的消耗；第三，對(duì)壓濾機(jī)選擇合理，安裝位置科學(xué)，使得洗水實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)。endprint2.5 工藝改造后效益評(píng)價(jià)在某選煤廠完

9、成工藝改造之后，每月煤泥回收量超過300噸，所產(chǎn)生的年產(chǎn)值可達(dá)100萬元。除此之外，洗水在廠內(nèi)處于閉路循環(huán)過程，有效降低水資源消耗量，同時(shí)降低工人的勞動(dòng)量。新系統(tǒng)順利運(yùn)行為降低排污量做出貢獻(xiàn)，環(huán)保部門對(duì)污水進(jìn)行采樣檢測，結(jié)果顯示污水的色度、固廢含量都有所降低。3 煤泥水處理系統(tǒng)工藝流程分析3.1 原煤中煤泥含量增加的原因原煤中煤泥含量較大主要包括兩方面原因：第一，原煤煤質(zhì)發(fā)生改變，對(duì)于很多選煤廠來說，最初的工藝設(shè)計(jì)是按照當(dāng)初的原煤煤質(zhì)完成設(shè)計(jì)，但是目前所處理的原煤煤質(zhì)有很多都發(fā)生了改變，這一現(xiàn)象在礦區(qū)型的選煤廠尤為突出；第二，采煤方法發(fā)生改變，隨著科技的發(fā)展，機(jī)械化采煤應(yīng)用越來越廣泛，機(jī)械化程

10、度也在增加，原煤中的煤泥含量顯著上升。3.2 循環(huán)水濃度升高的原因造成選煤廠循環(huán)水濃度提升的原因是多方面的，原煤煤質(zhì)和選煤工藝流程都會(huì)造成這一現(xiàn)象。主要包括四個(gè)方面：第一，煤質(zhì)發(fā)生改變，粒度與原來不同，原煤中煤泥含量顯著升高，其中細(xì)泥含量增加更為明顯，還伴隨有泥化現(xiàn)象；第二，分選工藝系統(tǒng)的影響，具有預(yù)先篩分工序的選煤工藝，篩分情況欠佳，分級(jí)效果不理想，沉降作業(yè)面積過小，浮選工序效果較差，脫水工序設(shè)備配置欠缺，煤泥水處理工藝不夠完善；第三，分級(jí)、濃縮、脫水及浮選所對(duì)應(yīng)的設(shè)備選型欠妥，其中浮選設(shè)備對(duì)循環(huán)水濃度的影響最為嚴(yán)重；第四，生產(chǎn)管理不夠完善，尤其對(duì)于煤泥水處理工序的管理松懈，例如設(shè)備操作不標(biāo)

11、準(zhǔn)等，都會(huì)使得循環(huán)水濃度增大。3.3 煤泥水處理工藝流程分析煤泥水處理系統(tǒng)可以歸納為三類流程：濃縮浮選、直接浮選和半直接浮選流程，這三種工藝流程都具有各自的優(yōu)勢。就我國目前情況來看，使用直接浮選工藝的廠子數(shù)量增加，很多選煤廠在對(duì)自身工藝進(jìn)行升級(jí)改造時(shí)候多使用直接浮選替代舊有工藝。通過大量使用證明，濃縮浮選工藝適合用于煤質(zhì)發(fā)生明顯變化并且變化頻率較高，同時(shí)細(xì)泥含量較低的選煤廠。直接浮選流程就是煤泥水不需要進(jìn)行濃縮工序，在緩沖之后直接進(jìn)行浮選。浮選之后的尾煤進(jìn)入濃縮工序，通常會(huì)在濃縮時(shí)侯加入一定量的絮凝劑，最終得到的溢流用作循環(huán)水，底流進(jìn)入壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，廠內(nèi)的煤泥水形成閉路循環(huán)。近年來，我國新設(shè)計(jì)的煤選廠所使用的大多是直接浮選工藝，一些傳統(tǒng)的煤選廠也對(duì)工藝進(jìn)行直接浮選的改造，節(jié)約資源。任何工藝的選擇都要符合生產(chǎn)要求，直接浮選工藝也要考慮其適用條件，通常來說，這項(xiàng)工藝在煤泥含量較高的選煤廠中較為適用。半直接浮選工藝的溢流水分為兩部分進(jìn)行處理，分別進(jìn)入濃縮機(jī)和浮選工序。這項(xiàng)工藝的靈活性較好，在煤質(zhì)變化明顯的選煤廠非常適用。4 結(jié)束語目前，在選煤廠中煤泥水處理系統(tǒng)是工藝的核心部分，煤泥水處理系統(tǒng)是否完善，會(huì)對(duì)選煤工藝的分選效果產(chǎn)生直接影響，從而對(duì)選煤廠的生產(chǎn)情況產(chǎn)生影響。煤泥水處理系統(tǒng)具有良好的處理性能能夠有效降低選煤廠的生產(chǎn)成本，與此同時(shí)，煤泥水處理系統(tǒng)完善程