钱营孜选煤厂煤泥水处理药剂制度的试验研究 4页

第4期选煤技术NO．42Ol4年8月C0ALPREPARAT10NTECHNOL0GYAug．2014文覃编号：1001—3571(2014)o4—0023一O4钱营孜选煤厂煤泥水处理药剂制度的试验研究石新红，郑继洪，刘银，徐初阳(1．中煤科工集团北京华宇工程有限公司，河南平顶山467000；2．安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽淮南232001)摘要：针对钱营孜选煤厂煤泥水难处理的问题，采用不同种类的絮凝剂和凝聚剂对煤泥水进行了沉降试验，研究了絮凝剂种类和添加量、凝聚剂种类和添加量、药剂添加顺序以及药剂复配对煤泥水沉降效果的影响，得出了最优药剂制度。技术经济对比表明，采用该最优药剂制度不仅可以有效降低洗水浓度，将洗水浓度降至4．2g／L，且可节约药剂成本98．4万元／a。关键词：煤泥水；絮凝剂；凝聚剂；添加量；药剂制度；沉降效果中图分类号：TD946．2文献标志码：AExperimentalstudyofreagentregimeoncoalslimewatertreatmentinQianyingzicoalpreparationplantSHIXin—hong，ZHENGJi—hong，LIUyin，XUChu—yang(1．BeijingHuayuEngineeringCoLtd，ChinaCoalTechnology&EngineeringGroup，Pingdingshan，Henan467000，China；2．DepartmentofMaterialScienceandEngineering，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，huainan，Anhui232001，China)Abstract：AccordingtotheproblemofdifficulttotreatmentofcoalslimewaterinQianyingzicoalprepa—rationplant，takedifferentkindsofcommoncoagulantandflocculantconductedtheslurrysettlingtest．Theoptimumreagentregimewasobtainbystudyoftheinfluenceofthetypesanddosageofflocculantandcoagulant，reagentaddingorderandcompositereagentoncoalslurrysettlingeffect．Atthelast，wecometoaconclusionthroughthetechnicalandeconomiccomparisonthatitcannotonlyeffectivelyreducetheconcentrationofwashingwater，butalsocansavereagentcostabout98．4ten—thousandyuan／yearaftertheuseofnewreagentregime．Keywords：coalslimewater；floeeulant；coagulant；dosage；reagentregime；settlingeffect钱营孜选煤厂为一座人选能力为2．40Mt／a的剂是必须需要重视的问题¨。针对钱营孜选煤厂炼焦煤与动力煤兼顾的双系统选煤厂。近年来，由煤泥水难沉降的问题，从改变药剂制度着手，采用于开采煤层的变化，使得人选原煤性质发生了很大絮凝剂和凝聚剂，系统地进行了煤泥水沉降试验研变化，特别是煤和矸石泥化现象严重，导致煤泥水究，以期得到最优的药剂制度，进而改善钱营孜选中细粒和极细粒煤泥含量偏高，造成药剂用量加煤厂煤泥水处理效果。大，循环水浓度增加，从而给整个洗选系统的正常1煤泥水性质分析运行带来了困难。长期以来，煤泥水处理一直是选煤厂生产中的根据GB／T477—2008《煤炭筛分试验方法》，主要难题之一。在选煤厂实际生产中，通常采用絮对钱营孜煤矿的煤泥进行了小筛分试验，试验结果凝和凝聚的方法来强化细颗粒煤泥的沉降，以提高见表1。由表1可见，钱营孜选煤厂煤泥中煤泥水处理效果，但如何合理地使用絮凝剂和凝聚<0．045mm细粒级含量为27．68％，灰分为收稿日期：2014—05—21作者简介：石新红(1975一)，男，河南省周1：3市人，高级工程师，从事选煤厂设计工作。E—mail：sxhpds@163．comTel：1350342980223\n第4期选煤技术2014年8月25日46．87％，属于典型的高灰细粒煤泥。这些细粒煤AmPAM对浓度为50g／L的钱营孜煤泥水进行絮凝泥在沉降过程中依靠重力作用很难沉降下来，会给沉降试验，考察了三种絮凝剂对煤泥水沉降速度的煤泥水的处理带来较大的困难。为了达到较好的沉影响，斌验结果如图l所示。降效果，选择合适的絮凝剂、凝聚剂以及最佳的药剂配比至关重要。表1煤泥小筛分结果Table1Thesievingresultsofcoalslime％图1i种絮凝剂对比试验Fig．1Thecontrasttestforthreekindsofflocculant2试验内容由图1可知，APAM的沉降速度要比CPAM和2．1絮凝剂试验AmPAM的沉降速度快，且当APAM的添加量为由于有机高分子絮凝剂能通过长链在煤颗粒之24g／m时，沉降速度达到最大值。这是由于间形成絮团起到“架桥”的作用，使悬浮物形成絮APAM能够与煤泥水中的离子或粒子发生吸附、架凝物而沉降下来，因此，本次试验选用阴离子桥等作用，从而形成絮凝物，实现对悬浮物的沉型聚丙烯酰胺(APAM)、阳离子型聚丙烯酰胺降。综合考虑，APAM对钱营孜煤泥水絮凝沉降效(CPAM)和两性离子型聚丙烯酰胺(AmPAM)三果最好。种絮凝剂，对浓度为50g／L的煤泥水进行了絮凝为了探究APAM分子量对絮凝效果的影响，对比试验，以确定最佳的絮凝剂用量。在上述试验条件下，选择了不同分子量的APAM2．2凝聚剂试验对钱营孜煤泥水进行了絮凝沉降试验，试验结果如无机凝聚剂可以很好地降低煤粒表面电位，使图2所示。颗粒更加容易接触，能够有效增加沉降效果。本试验选择聚合氯化铝、明矾和CaC1进行对比试验，以确定效果最佳的凝聚剂”。2．3药剂添加顺序试验单一地使用絮凝剂或者凝聚剂很难达到：业上对煤泥水沉降效果的要求，一般是将絮凝剂和凝聚剂进行复配使用。在不同的药剂复配时，除了药剂配比，不同加药顺序对煤泥水处理效果也有很大的影响，因此，本试验重点考察了加药顺序改变后煤泥水沉降效果的变化。2．4正交试验l冬I2不同分子量APAM絮凝对比试验影响钱营孜煤泥水沉降效果的主要因素是煤泥Fig．2Thecontrasttestfordifferentmolecular水浓度、絮凝剂和凝聚剂的添加量。因此，本试验weightAPAMflocculating选择4因素3水平正交试验设计来探究钱营孜煤泥由图2可知：对钱营孜煤泥水沉降效果最优的水的最佳药剂制度。是分子量为910万的APAM，当APAM添加量为6g／m时，煤泥水沉降速度为101．10m／h；其次3试验结果与讨论是分子量为800万APAM，其最佳添加量为3．1絮凝剂试验14g／m，沉降速度为70．93m／h；而分子量为500选用分子量均为500万的APAM、CPAM以及万的APAM最大沉降速度为67．13m／h，对应的药24\n第4期石新红等：钱营孜选煤厂煤泥水处理药剂制度的试验研究2014年8月25日剂添加量为24g／m。由于分子量为910万的3．3药剂添加顺序APAM具有更大的分子链和桥联作用，因此在添加在实际生产中发现，加药顺序对药剂复配的效量较少时就能起到很好的絮凝效果。综合考虑，选果也有一定的影响，因此分别对浓度为50、75、择分子量为910万的APAM作为钱营孜煤泥水处理100g／L的钱营孜煤泥水进行了不同加药顺序试验，的絮凝剂。在加药间隔要搅拌10S。其中：50g／L煤泥水的加3．2凝聚剂试验药量为絮凝剂4g／m、凝聚剂400g／m，75g／L煤选用聚合氯化铝、明矾和CaC1三种凝聚剂对泥水的加药量为絮凝剂6g／m、凝聚剂600g／m，浓度为50g／L的钱营孜煤泥水进行了沉降试验，考100g／L煤泥水的加药量为絮凝剂6g／m、凝聚剂700g／m。察了三种凝聚剂对煤泥水透光率的影响，试验结果。试验结果如表2所示。如图3所示。表2试验结果表Table2Thetestsresult从表2可以看出，不同的加药顺序对试验结果有一定的影响。由于工业上透光率达到80％以上即满足要求，因此综合考虑后确定，药剂添加顺序为先加凝聚剂，后加絮凝剂。图3三种凝聚剂对比试验Fig．3Thecontrasttestforthreekindsofcoagulant3．4凝聚剂与絮凝剂复配试验由图3可以看出，随着聚合氯化铝、明矾和复配试验因素水平分别为：聚合氯化铝添加量CaC1添加量的增加，透光率呈先增大后降低的趋为300、700、1100g／m，APAM添加量为6、8、势；在三种药剂中，聚合氯化铝的作用最为明显，12g／nl，煤泥水浓度为50、75、100g／L。试验评凝聚效果最好。因此，选用聚合氯化铝作为钱营孜价指标为初始沉降速度和透光率。表3所示为正交煤泥水处理的凝聚剂。试验结果表，表4所示为正交试验极差分析表。表3L。(3)正交试验结果表Table3L9(3)orthogonaltestresult表4极差分析表由表3和表4可知，对于沉降速度指标来说，Table4Therangeanalysisresult因素主次顺序为A>B>C；对于透光率指标来说，因素主次顺序为B>C>A。由于本次试验的透光率均满足工业需求，因此只需考虑沉降速度，那么因素主次顺序即A>B>C。对于沉降速度和透光率这两个指标来说，最优水平组合分别是A，B，c和BcA。通过综合平衡分析，由于主要考察煤25\n第4期选煤技术2014年8月25日泥水的沉降速度，因此煤泥水的最佳处理条件为为300g／m。A。BC，，即凝聚剂的添加量为300g／m。，絮凝剂(4)通过药剂制度技术经济比较得出，采用的添加量为12g／m，煤泥水浓度为100g／L。新药剂制度不仅可使洗水浓度降至4．2g／L，达到一级洗水闭路循环要求，而且还可以节约药剂成本4技术经济指标比较98．4万元／a，具有良好的经济效益。表5药剂制度技术经济对比参考文献：Table5Technicalandeconomiccomparison[1]聂容春，徐初阳，郭立颖．不同类型聚丙烯酰胺对ofreagentregime煤泥水的絮凝作用[J]．煤炭科学技术，2005，33(2)：62—64．[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．[3]张东晨，张明旭，陈清如．煤泥水处理中絮凝剂的注：选煤，处理能力为2．40Mt／a，煤泥含量为25％应用现状及发展展望[J]．选煤技术，2004(2)：由表5所示的药剂制度技术经济对比可见，采1—3．用新药剂制度，钱营孜选煤厂循环水浓度由原来的[4]李亚峰．煤泥水处理方法的试验研究[J]．煤炭科20．05g／L降为4．20g／L，洗水浓度达到了选煤厂学技术，2002，30(3)：32—34．煤泥水一级闭路循环的标准；药剂成本由原来的[5]湛含辉，罗彦伟．高浓度细粒煤泥水的絮凝沉降研225．6万元／a降为127．2万元／a，节约药剂成本究[J]．煤炭科学技术，2007，35(2)：76—79．[6]李少章，朱书全．细泥煤泥水凝聚与絮凝沉降[J]．98．4万元／a。因此，科学合理地使用絮凝剂和凝煤炭科学技术，2004，32(9)：43—45．聚剂不仅能够为企业带来经济效益，而且也能起到[7]王少会，徐初阳．难净化煤泥水沉降试验研究[J]．节约能耗，减少环境污染的作用。安徽理工大学学报，2004，24(增刊)：8O一82．5结论[8]朱莹莹，时起磊，张鸿波．超细白泥煤泥水沉降试验研究[J]．选煤技术，2013(6)：24—26．通过对钱营孜选煤厂煤泥水处理药剂制度的试[9]郑继洪，徐初阳，聂容春，等．阳离子型聚丙烯酰验研究，可得出如下结论：胺的絮凝性能研究[J]．中国煤炭，2013，39(1)单因素对比试验得出，分子量为910万(4)：78—81．的阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)和聚合氯化铝是[1O]陈忠杰，闵凡飞，朱金波．高泥化煤泥水絮凝沉降试验研究[J]．煤炭科学技术，2010(9)：38．效果最佳的絮凝剂和凝聚剂。[11]徐初阳，罗慧，聂容春，等．聚丙烯酰胺的性质(2)药剂的添加顺序不同，煤泥水的沉降效对煤泥水絮凝效果的影响[J]．煤炭技术，2004果也不同，对于钱营孜煤泥水而言，采用先添加凝(1)：29．聚剂，后添加絮凝剂的方法，沉降效果最好。[12]李明，张东杰，章晋英，等．絮凝剂与凝聚剂(3)通过药剂复配正交试验，得到了钱营孜在选煤厂煤泥水处理中的应用[J]．安徽化工，选煤厂煤泥水处理的最佳药剂制度：煤泥水浓度为20l0(4)：32—34．100g／L，絮凝剂添加量为12g／m，凝聚剂添加量欢迎订阅2015年《选煤技术》杂志!26