高灰细泥对煤泥水处理系统的影响 4页

——JL一■==-同细泥对煤泥水处理系统的影响王燕明．杜振宝2(1．双鸭山北方升平矿业有限责任公司选煤厂，黑龙江双鸭山155900；2．天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京100013)摘要：分析了升平煤矿选煤厂煤泥粒度组成，发现浮选入料中高灰细泥含量高，增加了煤泥脱水的难度。在论述颗粒直径与浮选特性、药剂消耗关系的基础上，对选煤厂浮选精煤粒度组成进行了分析，说明细粒煤对浮选精煤污染严重。浮选入料细粒煤泥过多造成了选煤厂滤饼水分、滤液浓度高，煤泥水性质恶化，过滤机吸料差，处理能力低，并针对上述问题，将原有PG78—8圆盘真空过滤机更换为GPJ一96加压过滤机对选煤厂进行了改造。改造完成后，GPJ一96加压过滤机的入料质量分数和滤液质量分数均低于PG78—8圆盘真空过滤机，且滤饼质量分数远大于PG78—8圆盘真空过滤机，可见GPJ一96加压过滤机煤泥压滤效果较好；GPJ-96加压过滤机的固体产率由原来的61．53％增加到67．O6％，脱水率由原来的92．34％增加到94．86％，降低了循环水浓度，有利于生产的稳定进行。关键词：高灰细泥；煤泥水；浮选；过滤机；固体产率；脱水率中图分类号：TD946．2文献标识码：A文章编号：1006—6772(2012)05—0028-03InfluenceoffineslimecontaininghighashonslimewatertreatmentsystemWANGYan．ming。DUZhen．bao(1．CoalPreparationPlantofShuangyashanNorthernShengpingMiningIndustryCo．，Ltd．，Shuangyashan155900，China；2．CoalMiningandDesigningDepartment，TiandiScienceandTechnologyCo．，Ltd．，Belting100013，China)Abstract：TheanalysisofparticlesizeofslimeinShengpingcoalpreparationplantshowthat，aconsiderableamountofhighashcontentinfineslimemakeitdifficulttodehydrate．Analysetherelationshipbetweenparticlesizeandfloatability，agentconsumption，theninvestigatetheparticlesizeofcleancoal，findthatfineparticlecoalisthemaincontaminant．Toomuchfineparticleslimeinflotationfeedleadstolargemoistureinfiltercake，highconcentrationfiltrate，badslimewater，poorslimeabsorptionabilityoffilter，lowprocessingcapacityandthelike．Toresolvealltheseissues，replacePG78-8disc—typefilterwithGPJ-96pressurefilter．Aftertransformation，themassfractionoffeed，filtrateandcirculatingwaterdecrease，especiallythemassfractionoffiltercakeincrediblyincrease，solidyieldincreasefrom61．53percentto67．06percent，dehydrationrateraisefrom92．34percentto94．86percent．Thetransformationstabilizestheproduction．Keywords：highashcontentinfineslime；slimewater；flotation；filter；solidyield；dehydrationrate收稿Et期：2012—07—13责任编辑：白娅娜基金项目：天地科技股份有限公司开采设计事业部科技创新基金(KC—QNCX一2012—02)作者简介：王燕明(1966一)，男，黑龙江富锦人，1988年毕业于黑龙江科技学院矿物加工工程专业，现为双鸭山北方升平矿业有限责任公司选煤厂厂长。引用格式：王燕明，杜振宝高灰细泥对煤泥水处理系统的影响[J]洁净煤技术，2012，18(5)：28—30，4128《洁净煤技术》2012年第18卷第5期\nr中国科技核心期刊矿业类核心期刊J升平煤矿选煤厂为矿井型选煤厂，人选原煤为2．1颗粒直径与浮选特性升平矿井下来煤。选煤厂始建于20世纪70年代，矿物颗粒直径不同，其选择性也不同，细颗粒经过历次改扩建，目前选煤厂处理能力达到60万t／a。矿物杂质对浮选精煤影响最大，容易进入浮精产选煤厂工艺流程为50～0mlTl原煤不脱泥全级人品，污染精煤；粒径较大的矿物杂质不污染精煤，但选，采用无压三产品重介旋流器作为主要分选设容易损失在尾矿中，造成精煤产率降低。细颗粒矿备，煤泥经分级旋流器分级，细煤泥采用浮选工艺，物杂质具有较大的比表面积，充分分布于浆液中，浮选精煤、尾煤分别采用过滤机、压滤机回收，全厂可最先与药剂接触，占据大量气泡表面，影响其他闭路循环。粒级矿物的正常浮选；细颗粒矿物杂质的影响加剧了粗粒精煤的损失。1煤泥粒度组成2．2颗粒直径与药剂消耗浮选人料粒度组成见表1。由表1可知，随着粒浮选过程能够IrON完成首先需要悬浮液中的度的减小，各粒级产率逐渐增加，灰分总体呈上升趋煤泥颗粒与浮选药剂充分作用，药剂消耗是浮选势。浮选人料中高灰细泥含量高，0．075～0．045mm环节的一个重要成本，而相同质量的干煤泥会因为产率最高为22．03％，灰分为25．89％；一0．045lllm粒度组成不同而造成药剂消耗不同。有学者选取产率为20．80％，灰分为38．88％，细粒煤泥含量高，相同煤泥样品，将煤泥样品分成0．12～0mm和增加了煤泥脱水的难度I。0．50～0．12nqm两组，在起泡剂与捕收剂质量比为1：30的条件下进行浮选试验，结果表明：细颗粒煤表1浮选入料粒度组成泥的药剂耗量几乎比粗颗粒煤泥高1倍。2．3浮选精煤粒度组成升平煤矿选煤厂的浮选精煤粒度组成见表2。由表2可知，浮选精煤累计产率为89．61％时，平均灰分为7．52％，南于一0．096mm细粒煤的进入，使精煤平均灰分增加到10．47％，而一0．096mm细粒煤产率仅为10．39％，可见细粒煤对浮选精煤污染严重表2浮选精煤粒度组成2浮选系统分析升平煤矿选煤厂浮选来料主要包括浓缩旋流器溢流、煤泥回收筛筛下水和离心机离心液等。选煤厂煤泥水处理工艺流程如图1所示。翌丝3存在问题及原因分析原有浮选精煤脱水设备为PG78—8圆盘真空过滤机，存在设备老化、维修量大、真空度较低(只有0．025MPa)、吸料效果差等问题；加之浮选精煤中细粒含量较多(一0．075iqlm质量分数在40％以上)，图1选煤厂煤泥水处理工艺流程造成滤饼水分高达30％～33％，滤液质量浓度在王燕明等：高灰细泥对煤泥水处理系统的影响29\n110g／L左右，精煤中大量细粒煤泥随滤液返回浮由图2可知，GPJ一96加压过滤机的人料质量分选系统，造成系统中细粒含量持续增多，煤泥水性数和滤液质量分数均低于PG78—8圆盘真空过滤质恶化。当浮选精煤量大，特别是细粒含量较多机，且滤饼质量分数远大于PG78—8圆盘真空过滤时，过滤机吸料差，处理能力低，造成少选或停选，机，可见GPJ一96加压过滤机煤泥压滤效果较好。降低了精煤产率。根据MT／T995-2006(选煤厂脱水设备工艺效浮选人料细粒煤泥过多是造成上述问题的主果评定方法》，对加压过滤机的脱水效果进行检验。要原因。细粒煤泥不仅影响煤泥浮选效果，增加药将产品外在水分和产品固体产率作为评定脱水设剂消耗，同时对后续的脱水环节产生影响，增加了备工艺效果的主要指标，将脱水效率作为辅助评定浮选精煤水分，使滤液浓度过高，造成循环水浓度指标]。增高。循环水中含有的固体物质以一0．045mm细产品固体产率：Ys=孚×100％(1)“O—，粒煤泥为主，这部分细粒煤泥的存在使循环水黏度增加，过滤机排料周期变长。循环水黏度的增加也脱水率：Yw=篙×l00％(2)对重介主选系统和脱介系统产生不利影响。。⋯。式中，为产品固体产率，％；Yw为脱水率，％；以为4改造措施及效果分析人料中固体质量分数，％；b为产品中固体质量分数，％；c为滤液中固体质量分数，％。4．1改造措施2种过滤机脱水效果评定见表3。南表3可知，选煤厂改造应本着先进设备代替原有设备，施改造完成后，平均值由原来的61．53％增加到工周期最短，工程量最小，最大程度利用原有系统67．06％，同时l，w由原来的92．34％增加到94．86％，设备的原则，因此选取了目前国内先进的过滤设降低了循环水浓度，有利于生产的稳定进行。总体备——GPJ一96加压过滤机替换原PG78—8圆盘真而言，GPJ一96加压过滤机的脱水率较高，而固体产空过滤机。率不太理想，主要是由于煤泥中极细物料含量高，GPJ一96加压过滤机处理能力大，在通常情况下，造成滤饼薄、水分高，同时会有一部分极细物料通处理浮选精煤时生产能力为0．5～0．8t／／(h·m。)，过滤布空隙进入滤液，造成滤液浓度偏高。是真空过滤机的3—6倍，对于真空过滤机难处理的粒度较细、浓度较低的浮选精煤，加压过滤机处理表32种过滤机脱水效果评定效果较好；加压过滤机滤饼水分低，这是由于加压过滤机在真空负压的基础上还有外加的正压力，更有利于产品脱水；加压过滤机能耗低，在相同的工作压力下，加压真空过滤机比普通真空过滤机节约能耗约50％。。J。4．2改造效果将原有PG78—8圆盘真空过滤机更换为CPJ一96加压过滤机后，对其工作效率进行了对比分析，结果如图2所示。60·改造前入料。改造后入料＼5结语一改造前滤饼。改造后滤饼40★改造前滤液仑改造后滤液Ⅲj{改造完成后，GPJ-96加压过滤机的人料质量分2d数和滤液质量分数均低于PG78—8圆盘真空过滤机，且滤饼质量分数远大于PG78—8圆盘真空过滤234567试验次数／次机，可见GPJ一96加压过滤机煤泥压滤效果较好。选改造前后过滤机工作效果对比(下转第41页)30《洁净煤技术>2ol2年第18卷第5期\n]中国科技核心期刊矿业类核心期刊J能研究，利用722可见分光光度计进行吸光度测定，[2]陈金华，樊桢，周海晖，等．表面活性剂对纳米氧化锌发现不同分子量的聚乙二醇分散效果为：聚乙二合成及分散性的影响[J]．湖南大学学报(自然科学版)，2O04，31(6)：1-5．醇(6000)>聚乙二醇(4000)>聚乙二醇(2000)。聚[3]王小丹，铁绍龙．表面改性纳米氧化锌的制备及其性乙二醇作为一种非离子型表面活性剂，颗粒表面被能表征[J]．广州化工，2007，35(3)：32—34．高分子长链的一端紧密吸附，另外一端伸向溶液，[4]应幼菊，宋文立，余洁，等．高温煤气脱硫吸附剂的研从而产生空间位阻，达到稳定效应，进而使纳米ZnO制[J]．洁净煤技术，1997，3(3)：38—40，43．的分散性能得到提高，由于聚乙二醇(6000)相对于[5]董卫果，邓一英，王鹏，等．气流床高温煤气脱硫试验聚乙二醇(4000)、聚乙二醇(2000)有较大的聚合研究[J]．洁净煤技术，2009，15(6)：99—102．度，因此聚乙二醇(6000)具有较好的空间位阻效[6]彭万旺，步学朋．煤炭加压气化及高温煤气净化和脱应，表现为分散性能最好¨。硫技术开发[J]．洁净煤技术，2000，6(2)：43—48．[7]聂福德，李凤生，宋洪昌，等．超细粉体存液相中的分3结论散性研究进展[J]．化工进展，1996(4)：24—28．[8]黄应钦，成晓玲，白晓军，等．表面活性剂在超细粉体(1)通过分析超声时间、超声温度和分散剂制备和分散中的应用[J]．日用化学工业，2006，36用量对纳米ZnO分散性能的影响，确定了聚乙二(1)：30—33．醇(2000)的最佳反应条件为：超声时间70min，超[9]辛显双，周百斌，刘双全，等．均匀沉淀法制备纳米氧声温度20℃，分散剂用量0．6mL。化锌的工艺条件[J]．化学与粘合，2002(5)：203—209．(2)不同分子量的聚乙二醇分散效果为：聚乙[10]王赛，石西昌．表面活性剂对纳米氧化锌粒径和彤貌二醇(6000)>聚乙二醇(4000)>聚乙二醇(2000)。的影响研究[J]．化T新型材料，2007，35(8)：43—44．47．参考文献：王赛，周莹，汤林，等．均匀沉淀法制备纳米ZnO[J]．[1]王书媚，税安泽，曾令可，等．表面活性剂对纳米氧化贵州化工，2006，31(5)：37—39．锌粉体分散性的影响[J]．陶瓷学报，2007，28(3)：217[12]孙强强，韩选利，项中毅．均匀沉淀结合微波制备纳-220．米氧化锌[J]．应用化工，201l，40(12)：2172—2175．(上接第30页)[7]张明旭．选煤厂煤泥水处理[M]．徐州：中国矿业大学煤厂浮选精煤水分、综合精煤水分均有所降低，初出版社，2005．步达到了预期效果。同时发现高灰细泥影响着选[8]何茂林．城郊选煤厂煤泥水处理系统改造文践[J]．洁净煤技术，2012，18(2)：27—30．煤厂浮选、过滤系统，下一步应就减少高灰细泥进[9]薛丽群，杨猛，霍国杰．加压过滤机用于选煤厂煤泥水入浮选、过滤系统的问题进行进一步改造。处理的试验研究[J]．煤炭加工与综合利用，2009(5)：参考文献：20—22．[10]田聪明，武国平．对加压过滤机脱水性能的探索[J]．[1]石常省，王泽南，谢广元．煤泥分级浮选工艺的研究与露天采煤技术，2002(4)：10，13．实践[J]．煤炭工程，2005(3)：58—60．郭志强．选煤厂设计中加压过滤机系统的选型和设[2]徐博，徐岩，于刚．煤泥浮选技术与实践[M]．北京：化计[J]．煤炭工程，2011，18(2)：27—30．学T业出版社，2006．[12]罗育才，张德飞，王磊，等．GPJ一120型加压过滤机在[3]马际印．煤'?尼分级精选与混合消泡过滤[J]．选煤技新郑精煤公司的运用[J]．煤矿机械，2012，33(3)：术，1990(1)：36—38．212—2l4．[4]谢广元，吴玲，欧泽深，等．煤泥分级浮选工艺的研究[J]．中国矿业大学学报，2005，34(6)：756—760．[13]张旺，解祯，王正书．GPJ一120型加压过滤机在平朔[5]杜振宝，路迈西．浅议完善浮选系统自动控制[C]．矿区的应用[J]．煤质技术，2008(1)：57-60．2011年全国选煤学术交流会论文集[A]．唐山：《选煤[14]齐善祥．加压过滤机在刘庄选煤厂的应用[J]．洁净技术》编辑部，2011：151—153．煤技术，2012，18(3)：13一l6．[6]张敬波，王强强．浮选精煤脱水系统技术改造[J]．洁[15]MT／T995-2006，选煤厂脱水设备工艺效果评定方净煤技术，2011，17(4)：19-20，23．法[s]．李沙沙等：不同分散剂对纳米ZnO分散性能的影响41