煤泥水的產(chǎn)生和危害

1、煤泥水的產(chǎn)生和危害fl腫缸勺發(fā)脫和科技的進步+煤炭化空洗選亞接利用已不符合齊國的能源說策和環(huán)保政餓。發(fā)達國家的煤慢洗攤比例恨島U兒個主要產(chǎn)煤國為例；羌BB的55W,澳大利亞托.德國95%,而我國至加00年底入選率僅為26%左右【叭提高煤衆(zhòng)洗選比例*培大旗煤入洗量己成為我國開發(fā)潔凈煤技術(shù)R和實施煤炭行業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的主要內(nèi)容.山西淵女礦業(yè)（集團）有附責(zé)任公司司嗎礦選煤廠位于山四檸長治市四南部"趾氏治市釣辭血.交通方便"司吁礦井及選煤廠由煤炭工業(yè)太原設(shè)計研丸院設(shè)計,T2005年0月建成投產(chǎn),&燉設(shè)計陡力為2.0MVa的大Sr#選煤廠.司馬礦井田開采主整是3號煤，詢煤層

2、煤質(zhì)為低灰富灰、特低臨*高發(fā)熱雖、高塔灰分、中等緒渣、反應(yīng)性中答、扇逸的疫煤、貧瘦煤.根據(jù)司馬礦亨號原煤具有易碎、肝石易泥化的特性，以及產(chǎn)品多樣化的嬰求.采用的選煤方法為=艸“站眄麻煤采用動f»Sk汰排5ft-35mm噸煤采用尢壓三產(chǎn)甜重介旋流器分選，粗煤泥采用煤泥重介旋流器分選.細煤泥采用壓濾I叫收的匚藝.在實際生產(chǎn)過程中，由于煤泥水系統(tǒng)中煤泥含量高.同時煤怩水有一定的泥化現(xiàn)象”難耳通過門離沉淀來達到同液分離的目的，造成煤泥在匸£系統(tǒng)中不斷循環(huán)集聚，影響iE常生產(chǎn)及洗水閉躋循環(huán)。從煤炭工業(yè)太般設(shè)計研究院2004年所作的司馬礦選煤廠設(shè)計文件中看出，SE求礦井外排水應(yīng)符合（污

3、水綜介排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）中一級標(biāo)準(zhǔn)卩毎外洗水閉路要達到我國煤炭行業(yè)洗水閉路循環(huán)一級標(biāo)準(zhǔn)，因此客觀上也必須更加重視煤泥水處理技忒研溝丈現(xiàn)利仝壞境效益、命業(yè)絆濟效益g、琴掘胡勺礦選煤丿們濃反泥化煤泥術(shù)處理的恃點，探討處理丁藝、絮離劑的選擇、煤泥水混件絮凝沉淀條件等.爲(wèi)匚藝過稈改追及科學(xué)件理提供可II依據(jù).為此對司馬礦選煤廠煤耀水進行係統(tǒng)研憲和出具體技術(shù)參數(shù)就顯得十分鯉要。煤泥水是漫法選煤所產(chǎn)生的工業(yè)尾水*其中含有大量的煤泥顆粒，是煤礦的主要污染游之-0我國是煤炭生產(chǎn)和消世的大國t煤鎰作為第一能源，在一次能源消耗的結(jié)構(gòu)中占76%雖然我國原煤入選率比較低，僅為38%但截止2000年，我

4、國己建有1594座選煤廠，每年洗煤336.65x10、.目前全國每年選煤用水量約8.4億m；,占全國匸業(yè)用水量的0.74%o雖然近兒年大多數(shù)選煤廠裝備了一些水處理設(shè)備，煤泥水的閉路循環(huán)率達到了86.63%,但由于技術(shù)、資金等方而的原因，每年仍有約4000萬的煤泥水排放,約占全國工業(yè)廢水的0.1%左右.煤泥水的外排，嚴St污染了煤礦周B8地區(qū)的環(huán)境.據(jù)調(diào)査,我國532條河流中，有82%受到污染,其中30條500km以上的河流中有18條受到煤泥水的污染煤礦煤泥水的直接排放,不僅嚴叩也汚染rMjibi的壞境，而且還會造成人量煤泥的流失。煤泥水經(jīng)適當(dāng)處理后回用于洗煤，不僅解決了環(huán)境污染問題，而且還會為

5、企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益，其中包括回收煤泥所得、節(jié)省洗煤用水的水費和免交的排污費。根據(jù)統(tǒng)計,我國目轉(zhuǎn)外排選煤廢水含固體懸浮物礫泥）30萬t以I.,煤泥損失價值1500萬元,每年為補充洗煤用水多支出水費約2500萬元,交納超標(biāo)排污費2000萬元叭煤泥水的排放也造成了水資源的極大浪費。我國是水矗源佃乏的國家，人均水占有水資源就近2260m3,僅為世界人均水占有水責(zé)源量的1/3左右叭由此可見，煤泥水C成為煤灰匸業(yè)的主要污染源和煤炭損失源Z-。煤泥水的處理與冋用不僅對環(huán)境保護具有垂要意義，同時具有顯著的經(jīng)濟效益和補會效益。煤泥水的性質(zhì)與所洗選的廉煤性質(zhì)有關(guān)，訛怙況卜地質(zhì)年代較長，煤質(zhì)較好的原煤所產(chǎn)生的煤

6、泥水處理難度較?。憾刭|(zhì)年代較短的年輕煤種遇水易泥化，選煤所產(chǎn)生的煤泥水懸浮物濃度和COD濃度都很高，而且顆粒表而帶有較強的負電荷，久置不沉,難于處理.我國科技匸作者從上個世紀60年代就開展了這方而的研究I作，但始終沒有研制出非常仃效的治理技術(shù)。76%.M然我國原煤入選率比較低,僅為38%.但裁止2000年,我國己建有"1594庵選煤廠，毎年洗煤336.65xio（tII前全國毎年選煤用水就約8.4億rn，占全國工業(yè)用水秋的0.74%.如然近兒年大多數(shù)選煤廠裝備J"一些水處理設(shè)備，煤泥水的閉路循環(huán)率達到86.63%,但由于技術(shù)、資金等方面的原因，每年仍有約4000m3的煤泥

7、水排放,約占全國I業(yè)廢水的0.1%&右。煤泥水的外排嚴貞門染了煤礦周國地區(qū)的環(huán)境。據(jù)調(diào)住,我W532條河流中.有82%受到污染,其中30條500km以上的河流中有18條受到煤泥水的污染口】。煤礦煤泥水的r接排放，不僅嚴収地污染了周用的環(huán)境.而b還會適成人址煤泥的流失。煤泥水經(jīng)適t處理麻冋用洗煤，不僅解決了環(huán)魂污染問題，而R還會為企業(yè)帶來顯善的經(jīng)濟效益，其中包揺回收煤泥所得、節(jié)省洗煤用水的水費和免交的井污費.m據(jù)統(tǒng)計，我【Nil詢外丼選煤廢水含固體懸浮物（煤泥）30萬t以上，煤泥損失價值1500萬元，毎年為補充洗煤川水篡支山水費約2500萬元，交納趙標(biāo)排污費2000）j元叭煤泥水的排放也

8、造成水資源的極大浪如我【N是水資源僵乏的LN家.人均水占仃水資源量近2260m僅為世界人均水占有水資源鈕的IS左右叫山此可見，煤泥水（2成為煤炭1業(yè)的匸要污染源和煤炭損失源/一。煤泥水的處理打回用不僅對環(huán)境保護具有重要意義,同時具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益.煤泥水的性質(zhì)仃所洗選的原煤性質(zhì)仃關(guān).一般悄況地質(zhì)年代較長.煤質(zhì)校好的原煤所產(chǎn)生的煤泥水處理難度較?。貉刭|(zhì)年代較短的年輕煤種遇水易泥化，選煤所產(chǎn)生的煤泥水懸浮物濃度和COD濃度都很爲(wèi)，而R顆粒農(nóng)面帶仃較強的斂電荷，久賈不沉.難于處理。我國科技工作者從上個世紀60年代就開展了這方面的研究工作,但始終沒冇研制出II：常冇效的治理技術(shù).1.3煤泥

9、水的產(chǎn)生和危害選煤技術(shù)槪述從地下開采出的原煤含有大址的雜質(zhì)和灰分,如果尚接燃燒.不僅會造成煤炭資源浪費，而厲還會加匝大厲的壞境污染。選煤是介理利用煤炭員源、保護環(huán)境的址經(jīng)濟和最有效的技術(shù),是煤炭加工、轉(zhuǎn)化為潔掙煤燃料必不可少的基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié);通過選煤可以優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu).提高利用效率閃。因此，國際上公認選煤是實現(xiàn)煤炭高效、潔凈利用的tr選方案。選煤的目的是去除原煤中含的雜質(zhì),提離煤炭的發(fā)熱量和結(jié)焦性,降低灰分、硫分，并為減輕燃煤地區(qū)的人氣污染創(chuàng)造條件.全世界原煤平均入選比例任50%左右，但一些發(fā)達W家明顯髙于這一比例.如徑國效果受入選物料的粒度、形狀影響較大。風(fēng)力分選設(shè)備主要有風(fēng)力跳汰機和風(fēng)力搖床

10、。風(fēng)力選煤具冇適合于峽水地區(qū)的煤炭分選、無煤泥水處理系統(tǒng)、操作費用低、投資省等優(yōu)點。但是，由于其適宜的入料煤粒級窄、分選密度下限高、效率低、工作風(fēng)量大和粉塵污染嚴重等缺點，應(yīng)用范禺較小。(2) 濕選,利用水或水與礦物組成的懸浮液選煤,包括跳汰、直介和浮游選煤:種方法。雖然濕法選煤耗水量大，費用髙，但分選效果好，因此，I前廣泛采用的是濕選。我國采用濕選方法選煤的選煤廠約占94%-t20I比紀80年代，國外碁本以眺汰選為主,到90年代,収介選煤的比例己由第二位上升到第一位。如美國的重介選煤比例由原30%上升到45%,而跳汰選煤則由49%降至35%罔。目前美國的重介選煤比例己占66%,法國占60%.

11、加拿大占56%。我國目前還地以跳汰選煤為主。衣12為我國目1W所采用的選煤力M的比例。目曲我國研制的多次進氣X系列父呢脈動跳汰機可使分選卜限顯低達到0.125mm,并降低了頂水耗屋9】1-2我國種迭煤方法所山的比例方法跳汰重介浮選其它比例()5228146132煤泥水的產(chǎn)生濕法選煤需要大量的水.以跳汰洗煤為例，每入選It原煤約需450?循環(huán)水，還、i卜加部分淸水叭而這蘭水經(jīng)過洗選過程后就含有了大的細小顆粒，通常把這種含有粒徑小于lmm的懸浮粒子的洗煤水叫煤泥水。煤泥水有兩種，一種是煤質(zhì)較好的原煤洗選所產(chǎn)生的煤泥水，這類廢水所含的顆粒粒度較大，濃度較低,處理相對比較容易.另種是高泥質(zhì)原煤洗選所產(chǎn)

12、生的煤泥水,這類廢水懸浮物濃度島，顆粒細小，11.農(nóng)曲帶右較強的負電尙，圧種穩(wěn)宦的膠體體系,難干處理。我國有相當(dāng)數(shù)屋的原煤是年輕煤種，屬于高泥質(zhì)化原煤，洗選所產(chǎn)生的煤泥水濃度高,處理難度大。1.33煤泥水對環(huán)境的污染133.1懸浮物的污染懸浮物理煤泥水中的拒要污染因產(chǎn)煤泥水中的懸浮物嚴16超標(biāo),敵超標(biāo)兒卜倍,有的甚至超標(biāo)幾百倍、兒千倍.煤泥水中的懸浮物主耍是細小的煤粒和粘上類顆粒，這些懸浮物大量進入水域后，水體的濁度增加、透光度減弱，產(chǎn)生的危害主要是：（1）使水體色度加深，透光性減弱，影響水生生物的光介作用，抑制其生長繁殖，妨礙水體的H凈作用：（2）懸浮固體可能堵塞魚鮑，&致魚類窒息死

13、亡：（3）由于微生物對有機懸浮固體的代謝作用，會消耗掉水體中的溶解氧：（4）懸浮固體中的可沉固體，沉積于河底，造成底泥積累與腐化，使水體水質(zhì)惡化:（5）懸浮固體可作為載體，吸附其他污染物質(zhì)，隨水流遷移污染。另外，水體受溶解固體污染后，使溶解性無機鹽濃度增加，如作為給水水源，水味澀口，甚至引起腹瀉，危害人體健康【。煤的染色作用對水體的色度影響煤是一種特殊的染色體，對水體有一立的染色作用，從而造成水體的色度嚴重超標(biāo)。色度是一種感觀性指標(biāo)，色度較髙的水體會引起人們感官不悅。在接納煤泥水的水系中,顏色皆呈黑色，嚴重影響水的透明度，直接破壞自然環(huán)境，給人以污濁厭惡之感。尤其是在風(fēng)景游覽地區(qū)，影響更大。選

14、煤藥劑的污染煤泥分選，尤其是采用浮選方法時需要加各種不同的藥劑，其中包括起泡劑（松油、雜醇類等）、捕收劑（煤油、輕柴油等）、調(diào)整劑（酸、堿等）等，另外在煤泥濃縮、煤泥壓濾過程中也要投加絮凝劑，如聚丙烯瞅胺等。由于這些藥劑的使用，使得外排水中的一些指標(biāo)超標(biāo)，給環(huán)境造成嚴重污染。另外，煤泥水中的有毒物質(zhì)、油類物質(zhì)、有機物及pH值也是環(huán)境的污染源。各種金屬粒子的污染煤炭顆粒和灰分中含有一些金屬離子，洗選后有部分金屬離子進入煤泥水中。測立表明，選煤廠外排水較入洗前淸水中金屬離子含量增高。1.4煤泥水處理技術(shù)現(xiàn)狀煤泥水治理的日標(biāo)就是泥水分離，即不僅耍得到淸潔的水，而且還要得到含水率低、易于脫水的煤泥。多

15、年來，世界各國環(huán)保專家始終將煤泥水的處理與回用做為礦山廢水處理的一個重點內(nèi)容進行專項研究。國外煤泥水處理現(xiàn)狀冃前，世界上一些產(chǎn)煤大國如俄羅斯、美國、徳國、英國、澳大利亞、烏克蘭、南非、波蘭等基點上實現(xiàn)了煤泥水的零排放，分離出來的煤泥也得到了有效的利用。這叫國家的凍煤煤質(zhì)總體較好，分選力漢先進，選煤設(shè)務(wù)件能可靠，產(chǎn)生的煤泥水適肖處理后即能滿足冋用洗煤的要求。采用的處理基本工藝是：煤泥分選一尾礦濃縮一壓濾。典型工藝見農(nóng)1-3。衣1-3腆乜的煤泥水處理I藝煤泥水流程優(yōu)點缺點"按浮選一盡煤濃縮-壓濾易于實現(xiàn)洗水閉路粘煤得到到投資大.運行成木髙允井回收.經(jīng)濟、環(huán)境效釐好煤泥幣:介選i足煤濃縮一

16、樂濾粗煤泥分選精度高投資較小稱煤泥冋收卜限0.1mm.煤址大煤泥水介頑力選湘煤泥直接回收一細煤泥濃縮斥濾投資和運行費用比直接浮選一用煤濃縮-圧濾流程稍低適一于分選密度在1.6kg/L以1：的易選祖煤泥細煤泥雖大、脫水用難煤泥分選設(shè)備性能的優(yōu)劣苴接彩響煤泥水的性質(zhì)及處理的難易程度。近兒年，世界各國II幫巫視高效煤泥分選設(shè)備的研制開發(fā)。夬國YangDC研制開發(fā)揚氏填充式跳汰機，能夠有效分選小于25舊微細顆粒，并具有較好的脫篠降灰的功能小】揚氏填充式跳汰機又名柱式跳汰機，于1996年申請了國際專利。其主要特點是在跳汰室內(nèi)放入充填物形成若F個格楠形成個環(huán)穩(wěn)態(tài)又有脈動的Jt升水潦脈沖水波由柱底附近給入，

17、物料在網(wǎng)格式上升液流的作用下進行分層,重物料顆粒由底部排出,輕物料顆粒由頂部溢流排出。澳大利亞研制的Kelsey離心跳汰機可分選0.0630.038mm的煤泥。美國研制的Falcon離心分選機,I.作時產(chǎn)生的離心力為30Og,可有效分選0.60.043mm的煤泥。澳大利'II；研制的干擾床層分選機(TBS)利用干擾床層實現(xiàn)按密度分層，分選眾佳粒度范尉為0.25mm(11L諷介質(zhì)選煤,待別地匝介質(zhì)旋流器選煤C越來越被選煤界人上認可。匝介質(zhì)旋流器Fl上世紀40年代問壯以來，經(jīng)不斷改進與發(fā)展，其基本結(jié)構(gòu)形式和性能發(fā)生了很大變化，除傳統(tǒng)型旋流器外，日前還出現(xiàn)了平底型和切線推料型旋流器等。研究農(nóng)

18、明，切線排料的平康型旋流器的入料量和底流排比傳統(tǒng)型旋海器分別高21%和75%【。圓筒形敢介旋流器在近20年里得到了較大的發(fā)展,出現(xiàn)了有壓入料的渦賽爾旋流器和無壓給料的戴納型重介旋流器(D.WP)。早在上世紀80年代，英國煤炭公司研制開發(fā)了IARCODEMS圓簡形重介質(zhì)旋流器,分選1000.5mm級康煤,最大直徑為1200mm.改進旋流器結(jié)構(gòu),減少紊流的影響一直是研究章點.南豐的JBosman對旋流分離器的分離效果進行研究，認為渦流式漸開線入料口的旋流器具有最大單機處理能力，并建議采用軸流式旋流器，町以改善進入溢流屮的切路斜流。如果借助水噴射器將水噴射到旋血底部,可使進入底涼中的対路斜流減少50%叫澳大利3ZJK礦業(yè)中心開發(fā)的-種新科分級旋流器(JKCC),機體上部軸向逐漸收縮，并呈錐形，溢流管采用厚壁和待殊形狀，底流口徑向面上設(shè)凸臺。實臉證明苴分離效果明顯優(yōu)F傳統(tǒng)旋流器煤泥敢介簾流器近幾年研究的也比較多。澳大利亞JK礦業(yè)中心研制成功的JKDMC新型結(jié)構(gòu)乘介質(zhì)旋流器，采用超細磁鐵礦介質(zhì)(小于90s)分選煤泥，對l0.125mm或粒級取得了較好的分選效果(叫Custom煤炭總公司的初步實驗農(nóng)明,采用微細磯鐵礦粉重介質(zhì)旋流器匸藝可以冇效地處理0