平朔二号井选煤厂煤泥水处理系统的改造 4页

丁建伟，王小斌，梁世红(中煤平朔集团有限公司二号井选煤厂，山西朔州036006)摘要：在分析二号井选煤厂原煤、煤泥性质，煤泥处理流程的基础上，说明原生、次生煤泥量大，煤泥中极细物含量高，加压过滤机压滤周期长等是造成中煤浓缩池煤泥处理困难的主要原因。通过调整系统带煤情况，改变过滤机工况和滤网孔径，提高煤泥高频筛的处理量，新建自动加药系统，合理选择煤泥水处理药剂等措施，选煤厂浓缩机澄清水中悬浮物含量和上清液浊度得以降低，减少了微小颗粒在浓缩机中的循环量，保证了洗水浓度大大低于国家环保标准；同时部分煤泥掺入粗颗粒回收系统进一步脱水，进入精煤产品，减轻了浓缩机入料煤泥量的压力，达到了煤泥产出与系统生产平衡；改造后极难选煤种的日均加工量由3．5万t提高至4，5万～5．0万t，经济效益显著。关键词：煤泥水；浓缩池；加压过滤机；细粒煤泥；排料周期中图分类号：TD94文献标识码：A文章编号：1006—6772(2012)06—0008—03TransformationofslimewaterprocessingsysteminPingshuoNo．2coalpreparationplantDINGJian—wei，WANGXiao—bin，LIANGShi—hong(No．2CoalPreparationPlant，ChinaCoalPingshuoGroupCo．，Ltd．，Shuozhou036006，China)Abstract：Theanalysisofrawcoalandslimenature，slimetreatmentprocessesofNo．2coalpreparationplant，indicatesthatlargenativeslimeandsecondaryslime，highfinecontentinslime，longfiltrationcycleofpressurefiltermakeithardertoprocessslimeinmiddingscoa1．Throughadjustingthecapacityoftransportingsystem，changingworkingconditionoffilterandporesizeofstrainer，improvingthehandlingcapacityofslimehighfrequencyscreen，establishingnewautomaticdosingsystem，choosingchemicalstotreatslimewaterandothermeasures，reducesuspendedsolidsandsupernatantturbidityinthewaterofthickener，thecirculationamountoffineparticlesinthethickeneralsodecrease．Theconcentrationofwashingwaterissignificantlylowerthanthenationalenvironmentalstandards．Theslimeinfiltratingintocoarseparticlerecoverysystemfurtherdehydrate，thenmixwithcleancoalproducts，thisprocesslightensthetreatmentcapacityofthickener，keepsbalanceofslimeoutputandsystemproductivity．Aftertransformation，theaveragedailyprocessingcapacityofultradifficultseparationcoalincreasefrom3．5x10tonsto4．5x10or5x10tons．theeconomicbenefitsissignificant．Keywords：slimewater；thickener；pressurefilter；finecoal；dischargecycle收稿日期：2012—10—30责任编辑：白娅娜作者简介：丁建伟(198O一)，男，山西朔州人，工程师，2003年毕业于中国矿业大学(北京)，现任平朔二号井选煤厂厂长。引用格式：丁建伟，王小斌，粱世红平朔二号井选煤厂煤泥水处理系统的改造[J]．洁净煤技术，2012，18(6)：8-1O，15．8《洁净煤技术}2012年第18卷第6期\n⋯i中国科技核11’2期刊矿业类核心期刊J平朔二号井选煤厂是与安家岭二号井配套的采用3台山东莱芜机械厂制造的G~J一120加压过矿井型动力煤选煤厂，设计能力10．0Mt／a，实际能滤机，由加压仓、盘式过滤机、仓内刮板输送机、卸料力可达15．0Mt／a，由北京华宇工程有限公司设计。仓、返吹仓及相应控制系统组成J。正常工作压力选煤厂主选车间共有3个系统，选煤工艺采用块煤为0．35MPa，过滤面积为120I／1，滤盘直径3．01TI，重介浅槽分选，即150～13mm块煤采用浅槽刮板分处理量大于80t／(台·h)，煤泥灰分为25％～30％，选机分选，产品为块精煤和矸石，块精煤产品粒度水分为21％～23％。通过破碎机把关；13．0～0．5mlTl末煤采用重介质旋目前二号井选煤厂采用双性离子聚丙烯酰流器分选，产品为末精煤和末矸石，末精煤通过离胺(PAM)干粉作为煤泥沉降药剂，单独设立一套加心机脱水后进入产品输送带；一0．5mlTl煤泥不分药系统，采用人工配药，调节流量J。2011年选煤选，煤泥经浓缩机浓缩澄清后，通过加压过滤机回厂对加药系统进行改造，改造后采用自动加药系收。工艺控制采用PLC集中控制，基本实现了自统，实现了干粉状絮凝剂的自动制备、投加，实时监动化测浓缩机中煤泥水的浓度，并自动调节加药量。同1煤泥水处理系统步改造的还有凝聚剂聚合氯化铝(PAC)的复配使用，在煤泥水回浓缩机之前加入药剂，使其与煤泥平朔二号井选煤厂主要以人选二号井井工煤水提前混合，避免两种不同药剂混合反应，降低药为主，倒运井东煤为辅，采用块末全选工艺。煤泥效，目前药剂复配仍处于试验阶段。水处理工艺为：系统中煤泥水进入独立缓冲桶(煤泥水桶来料为末原煤脱水筛筛下水、系统稀介经过2存在问题磁选工艺后的尾矿)，经泵打至水力分级旋流器，底二号井井工矿主要开采4号、9号煤层，4号煤流经高频筛筛分、脱水后，经离心机进一步脱水作层平均灰分为44％，硫分为0．3％～0．7％，顶部风为产品，旋流器溢流与高频筛筛下物进人浓缩机浓氧化严重；9号煤层灰分为34％～40％，硫分为缩，经加压过滤后作为产品。煤泥水处理工艺流程0．6％～2．5％[41如图1所示。，局部含有断层，顶部略有风氧化煤，具有硫分不稳定的特点。毛煤的开采工艺决定了原煤含矸量高，必须通过重介洗选工艺排出一部分矸石，提高产品煤发热量，降低煤炭硫分。井工原煤的末煤含量较露天开采高，煤层混有弱氧化煤，具有煤泥量大、易泥化等特点，造成浓缩池不能正常工作。2．1原生、次生煤泥量大原煤粒度组成见表1。由表1可知，一0．5mm原生煤泥质量分数为9．03％，按系统带煤量为1000t／h计算，浓缩机煤泥小时进入量为1000t／h×3×9．03％=270．9t／h；浓缩池的煤泥处理量由加压过滤机控制，加压过滤机正常排料80t／，(台·h)x3台=240t／h(排料周期按90S计算)。因此，每小时有30．9t煤泥无法正常排出，留在中煤浓缩机中，图1二号井选煤厂煤泥水处理工艺流程严重影响选煤厂的正常生产。由表1还可知，随着二号井选煤厂设计有2个直径为40m的中煤粒度的减小，灰分呈降低趋势，说明原煤较矸石易浓缩池，采用中心传动耙式浓缩机，处理能力为碎，在分选过程中产生了大量次生煤泥，增加了煤6800ITI／h，干煤泥处理量为285t／h。～0．5itlm煤泥含量。原生煤泥与次生煤泥含量大大超出了浓泥通过加压过滤机脱水后掺配到产品中。过滤机缩机的处理能力。丁建伟等：平朔二号井选煤厂煤泥水处理系统的改造9\n表1原煤粒度组成煤泥产生量与加压排出量平衡。3．2改变过滤机工况加大对加压过滤机操作的考核，保证加压过滤机工况良好，滤布、滤扇、滤液管得到及时更换；同时将加压过滤机滤网孔径由0．096mm改为0．074mm，加压过滤机的滤液质量浓度低于20g／L。3．3降低细粒煤的循环量2．2煤泥中极细物含量高选煤厂对粗煤泥回收系统进行改造，提高了煤浓缩池人料粒度组成见表2。由表2可知，煤泥高频筛的处理量，通过高频筛实现细粒煤泥混泥中极细粒煤泥所占比例较高，其中一0．045mm产排，有效减少了煤泥系统中细粒物料的循环量。率为55．30％，这部分煤泥极难脱除，只能靠“掺粗”新建的自动加药系统实现了均匀配药，加药流量可排出。二号井选煤厂加压过滤机滤布孔径为根据浓缩池煤泥情况自动调整，中煤浓缩机可多点0．096miTt，系统中约有60％以上的煤泥无法滤出，加药，缓解了风氧化煤不沉降的情况，提高了煤泥在中煤浓缩机中循环，造成浓缩机煤泥层居高不底流泵入料浓度。煤泥水在进入加压过滤机前进下，导致系统生产困难。同时一0．045ITlm细粒煤泥行的二次加药絮凝，极大降低了加压过滤机的排料可使煤泥水性质发生变化，为煤泥水处理作业带来周期，提高了煤泥排出量。困难3．4合理选择煤泥水处理药剂表2浓缩池入料粒度组成在加压过滤机入料性质基本相同的情况下，选煤厂分别进行了不同絮凝剂、凝聚剂的煤泥沉降试验。通过使用阴离子PAM和双性离子PAM，发现煤泥沉降速度变化不明显，形成的絮团不稳定，通过渣浆泵搅拌后易分散。利用凝聚剂对细粒煤泥具有助滤作用的特点，进行PAC和阴离子PAM复配使用，即在浓缩机保护箱内添加絮凝剂，在分级旋流器回浓缩机管路上添加凝聚剂，避免两种药物同时添加发生反应。现场使用情况表明：药剂对2．3压滤周期长煤泥沉降速度影响不大，但对洗水澄清较有效，浓选煤厂原煤黏土矿物、细粒煤泥含量高，导致缩机澄清水中悬浮物含量降低，上清液浊度进一步加压过滤机排料周期延长，排料周期基本在200S改善，而加压过滤机的排料周期没有明显降低的左右，严重时超过400S，煤泥无法及时排出，造成浓趋势缩池煤泥量、扭矩均较高。此时，厂房系统只能停产处理煤泥，直到浓缩机煤泥量和扭矩达到正常4改造效果水平。改造前，煤泥水处理系统严重影响厂房系统洗选加工，同时中煤浓缩机高扭矩、高煤泥层为设备3改造措施安全带来隐患。改造后，浓缩机澄清水中悬浮物含3．1调整系统带煤情况量、上清液浊度均降低，减少了微小颗粒在浓缩机二号井选煤厂每月定期对原煤水分、灰分、硫中的循环量，保证洗水浓度大大低于国家环保标分、原煤粒度组成、筛分、浮沉试验等进行分析，进准，提高了社会效益。部分煤泥掺入粗颗粒回收系而对生产进行指导。通过原煤筛分、浮沉试验，合统进一步脱水，进入精煤产品中，减轻了浓缩机入理调整系统块末选比例，在煤质差时，3个分选系统料煤泥量的压力，达到了煤泥产出与系统生产平可同时或单独改块选；通过原煤分级筛，一13nlln末衡。改造后极难选煤种的日均加工量由3．5万t提煤直接上产品输送带，不进行洗选，或对系统进行高至4．5万～5．0万t，增加了企业经济效益。限量生产，减少中煤浓缩机的煤泥进入量，使系统(下转第15页)10《洁净煤技术)2012年第18卷第6期\nr]中国科技核心期T0矿业类核心期刊J(3)煤泥两级浓缩两级回收联合工艺l999．浮选机尾矿进入702号浓缩机，浮选柱尾矿进[2]邵燕祥，黄文峰，豆伟，等．粱北选煤厂技术改造的实入703号浓缩机，粗细煤泥分别回收，回收粗颗粒尾践[J]．沽净煤技术，2009，15(3)：30—32，66．煤掺人中煤产品，充分发挥了沉降过滤离心机和尾[3]方存松，张明旭．三产品旋流器在新庄孜选煤厂的应煤压滤机各自的优势，减少了煤泥落地量，既提高用[J]．洁净煤技术，2005，11(4)：19-20，55．了企业经济效益，又减轻了环境污染。[4]刘艳萍．赵各庄矿选煤厂技术改造实践[J]．洁净煤技术，2012，18(1)：16-18．4结语[5]苏素芳．预先脱泥重介洗选工艺在邢俞选煤厂的应用四粒级选煤工艺自2011年9月在邯郸洗选厂[J]．洁净煤技术，2012，18(3)：4-6．一次试车成功以来，截止2012年7月累计人选原煤[6]王正书，周学东．粗煤泥分选工艺在安家岭选煤厂的285万t，各项工艺技术指标均达到设计要求。新工应用[J]．洁净煤技术，2012，18(3)：7-9．艺的投入使用极大地提高了邯郸洗选厂的生产工[7]竺清筑，石彩祥．选煤厂煤质分析与技术检查[M]．徐艺技术水平，简化了生产工艺，提高了分选效果，合州：中国矿业大学出版社，2004．理利用了宝贵的煤炭资源，具有显著的经济效益和[8]路迈西．选煤厂技术管理[M]．徐州：中同矿业大学出社会效益。四粒级选煤工艺实现了煤炭分选过程版社，2005．的精细化，填补了国内空白，对入选原煤煤质波动[9]谢广元，张明旭，边炳鑫，等．选矿学[M]．徐州：中国大、煤泥含量高的炼焦煤选煤厂有很强的适用性和矿业大学出版社，2001．针对性，具有推广价值。[10]洪美玲．某选煤厂三产品重介质旋流器工艺性能分析[J]．煤炭加lT与综合利用，2012(1)：35—37．参考文献：卫中宽．TBS在张双楼选煤厂的应用[J]．中国煤炭，[1]陈建中．选煤标准使用手册[M]．北京：中国标准出版社，2008，34(3)：65—66，69．(上接第10页)[2]刘晓梅，刘炯天，吕鑫磊．煤泥水处理药剂综述[J]．洁净煤技术，2009，15(5)：20—24．5结语[3]李少章，朱书仝．细泥煤泥水凝聚与絮凝沉降[J]．煤通过对平朔二号井选煤厂煤泥水处理系统的炭科学技术，2004，32(9)：43—45．改造，浓缩机澄清水中悬浮物含量、上清液浊度均[41徐志远，解祯，张旺，等·平朔煤炭公司优化产品结构、降低，Ad-"T~／J、颗粒在浓缩机中的循环量，保证严格质量管理的措施及效果[J]·煤炭加_丁与综合利洗水浓度大大低于国家环保标准，减轻了浓缩机人用，200(6)：2一。6·料煤泥量的压力，达到了煤泥产出与系统生产平[]谢广元·选矿学[M]_徐州：中国矿业大学出版社，200·衡。但煤泥水处理系统仍然存在煤泥水分超标，过[6祥·加压过滤机在刘庄选煤厂的应用[]·洁净煤滤机压力低和黏土矿物难沉降[10-11]等问题，目前只[7]逯峰，赵灿，周学东，等．二号井选煤厂加压过滤机能依据浓缩池煤泥情况，采取末煤系统阶段性生产入料过滤性能试验⋯．选煤技术，2o11(6)：11—13．或旁路，并对产品进行分堆存放的方式来满足当前[8]柴琳琳，郭宾宾，邢丛丛．济选煤厂粗煤泥截粗试验的生产。对于风氧化煤及超细煤泥的加工处理仍[J]．洁净煤技术，2012，18(3)：17—19．是当前一个重要的课题，需要寻找更加合理、科学[9]贺建明．矸石泥化性质对煤泥水沉降性能的影响[JI_的煤泥水处理药剂，才能保证生产的正常进行。洁净煤技术，2012，18(5)：6-9．参考文献：[10]张明旭·选煤厂煤泥水处理[M]·徐卅I：中国矿业大学出版社，2005．[1]邓晓阳，周少雷．选煤厂机械设备安装使用与维护[11]肖宁伟，张明青，曹亦俊．选煤厂难沉降煤泥水性质[M]．徐州：中国矿业大学出版社，2010．及特点研究[J]．中国煤炭，2012，38(6)：77—79，93．申瑞红：四粒级选煤工艺在邯郸洗选厂的应用15