煤泥水處理的意義 

簡(jiǎn)單地講，煤泥水處理一般是指處理煤炭在分選加工過(guò)程中產(chǎn)生的介質(zhì)用水的工藝技術(shù)。因其所含煤泥的濃度、粒度、質(zhì)量等不盡相同，如有的粗煤泥與精煤性質(zhì)接近，有的煤泥粒度細(xì)、粘度大、灰分高，故其流量大、性質(zhì)復(fù)雜等特點(diǎn)決定了煤泥水處理效果受煤泥水粒度分布、礦物構(gòu)成、顆粒數(shù)量、密度大小、粘度、水的硬度以及pH值等一系列因素的影響，這無(wú)疑加大了處理難度，進(jìn)而導(dǎo)致諸多煤泥水難以得到理想的沉降效果。如此一來(lái)，煤炭資源無(wú)法得到高效回收，精煤質(zhì)量有所下降，加之含有殘留藥劑的循環(huán)水外排，不僅造成了水資源的大量浪費(fèi)，更對(duì)周圍環(huán)境帶來(lái)了一定的污染。足以見得，洗煤生產(chǎn)過(guò)程中的煤泥水處理水平對(duì)煤炭生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)效益均有著不容忽視的影響，故提高煤泥水處理效率和質(zhì)量勢(shì)在必行。 

煤泥水處理的發(fā)展現(xiàn)狀 

隨著能源供需矛盾的不斷升級(jí)，節(jié)能減排活動(dòng)的深入開展，越來(lái)越多的專家學(xué)者、技術(shù)人員相繼投入到煤泥水處理研究中，促使煤泥水處理工藝得到了快速發(fā)展，不可否認(rèn)，其對(duì)處理效果起到了一定的促進(jìn)作用，但因煤泥水處理影響因素較多，工藝流程相對(duì)復(fù)雜，致使實(shí)際結(jié)果與預(yù)期設(shè)想有著較大差距。 

目前對(duì)煤泥水處理的研究重點(diǎn)側(cè)重于絮凝處理技術(shù)，研究方向則集中在煤泥水的性質(zhì)和構(gòu)成，沉降速度與粒度的關(guān)系，煤泥水沉降數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，藥劑用量的確定等方面。但在具體實(shí)踐中，絮凝劑自身存在一定的缺陷，如有機(jī)分子利用率低、難以溶解、有毒且價(jià)格較高;天然有機(jī)絮凝劑雖易溶解且價(jià)格低、來(lái)源廣，但穩(wěn)定性差，難以奏效等;同時(shí)對(duì)用于細(xì)粒度高灰煤泥水的絮凝劑研究較少，亟待加強(qiáng);再如煤泥水處理流程中的直接浮選，雖有助于積聚細(xì)泥，改善可浮性，降低精煤灰分等，但入浮濃度較低，波動(dòng)幅度較大，藥劑消耗較多，用水要求較高;而濃縮浮選雖有助于浮選入料通過(guò)量與濃度的有效調(diào)節(jié)，但易降低分選較細(xì)物料的實(shí)際效果，破壞洗水系統(tǒng)平衡，并影響煤泥的可過(guò)濾性和沉降特性，故不足可取;此外部分煤泥水處理技術(shù)和系統(tǒng)還忽視了除顆粒以外的影響因素，致使出現(xiàn)成本高、效果差、資源浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題，其中細(xì)粒度高灰煤泥水處理問(wèn)題尤為突出，是制約選煤廠正常生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。 

洗煤生產(chǎn)過(guò)程中的煤泥水處理研究 

由上可知，煤泥水處理意義重大，但其發(fā)展現(xiàn)狀實(shí)在是令人堪憂，若想進(jìn)一步提高煤泥水處理水平和效益，就必須切實(shí)做到：a)煤泥水性質(zhì)可自動(dòng)檢測(cè)，藥劑用量也可自動(dòng)控制，以確保避免藥劑浪費(fèi)，污染周圍環(huán)境;b)洗煤設(shè)備要滿足生產(chǎn)需要，以確保煤泥可全部經(jīng)機(jī)械回收;c)力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)清水洗煤，以確保全部用于回收煤泥的洗水能夠循環(huán)利用等。具體可參考下述幾點(diǎn)建議。 

配備合理的煤泥水處理設(shè)備 

在煤泥水處理過(guò)程中，必然會(huì)涉及相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備，若設(shè)備高效可靠，自然有助于改善處理效果，因此煤泥水處理設(shè)備選擇值得研究。如針對(duì)其中的濃縮設(shè)備，主要有下述幾種可供選擇。如由濃縮池、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、耙架、給排料裝置等構(gòu)成的耙式濃縮機(jī)，可經(jīng)給予入料促使大部分水流流向周邊，而顆粒則在隨水流流動(dòng)的過(guò)程中在重力的作用下發(fā)生下沉，經(jīng)連續(xù)沉降濃縮后，沉降物由底部排除，而澄清水則會(huì)從周邊溢出;而結(jié)構(gòu)形式與之類似的深錐濃縮機(jī)，則因60°左右的錐角，較大的高度直徑比，形成更大的沉降面積，進(jìn)而提升沉淀物濃度和溢流水潔度，故處理能力更勝一籌;再如斜管濃縮機(jī)可經(jīng)均勻進(jìn)入的入料促使煤泥水出現(xiàn)高效濃縮和成團(tuán)，待形成大顆粒后快速沉降至濃縮池底部，進(jìn)而借助錐角到達(dá)沒(méi)泥坑，并在煤泥泵的作用下用于后續(xù)的脫水和回收，此時(shí)澄清水會(huì)經(jīng)水槽進(jìn)入循環(huán)水池以備循環(huán)利用，實(shí)踐證明，其具有良好的濃縮效果。 

選用高效的煤泥水處理技術(shù) 

在煤泥水的實(shí)際處理中，往往離不開混凝技術(shù)，換句話說(shuō)，涵蓋了絮凝和凝聚方法的混凝技術(shù)是當(dāng)下用于沉降細(xì)粒煤泥最廣泛且有效的途徑。 

其中絮凝技術(shù)是指將合適的絮凝劑加入至煤泥水中，以促使絮凝劑與分散顆粒因發(fā)生理化反應(yīng)而形成絮團(tuán)顆粒而迅速沉降，進(jìn)而澄清煤泥水，通常當(dāng)顆粒表面處于半飽合覆蓋狀態(tài)時(shí)具有最佳的絮凝效果。如PAM(聚丙烯酰胺)這一絮凝劑，有著絮凝、過(guò)濾、增稠、增粘、沉降、凈化等諸多功能，在入洗量較少、煤質(zhì)條件較好的情況下使用陰離子型PAM效果顯著;若煤泥水組成復(fù)雜，粘度和細(xì)粒濃度較大，且具有較高的灰分，建議結(jié)合使用陽(yáng)離子與陰離子型PAM，以此加快煤泥沉淀速度，提高凈化效果，但混凝劑種類的選擇、用量的確定和時(shí)間的控制應(yīng)視情況而定。此外凝聚技術(shù)在煤泥水處理中也較為常見，常見的凝聚劑有NaCl、Al2(SO4)3、FeCl3、石灰等，若其選用質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，可使煤泥水起到事半功倍的沉降效果;但還是建議最好綜合運(yùn)用絮凝劑和凝聚劑的優(yōu)點(diǎn)，以此進(jìn)一步提高煤泥水處理效果。此外，磁處理技術(shù)利于加大煤泥水分散顆粒結(jié)合的幾率，以此形成聚集粒團(tuán)，加快沉降速度，故值得深入研究和實(shí)踐。 

改進(jìn)煤泥水處理局部環(huán)節(jié) 

其實(shí)在煤泥水處理中，實(shí)現(xiàn)煤泥廠內(nèi)回收和洗水閉路循環(huán)才是主要目的，這就要求我們根據(jù)煤泥水的實(shí)際去向加以分析，以此尋找正確的切入點(diǎn)，對(duì)煤泥水處理的局部環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，以此為上述目的的實(shí)現(xiàn)提供一定的保障。 

具體而言，煤泥水的浮性效果以及煤泥的循環(huán)系數(shù)分析有助于解決煤泥循環(huán)積聚這一問(wèn)題，而常見的浮選方式主要包括濃縮、直接和半直接浮選，其中前兩者各有利弊，存在一定的局限性，故建議綜合利用兩者的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)半直接浮選工藝加以改進(jìn)，即將一部分煤泥水用于直接浮選，另一部分則用于循環(huán)水，以此提高實(shí)際操作的合理性和靈活性，并保證浮選入料和循環(huán)水濃度合適。但需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)煤泥水循環(huán)量予以科學(xué)設(shè)定。 

優(yōu)化煤泥水處理系統(tǒng)流程 

鑒于煤泥水處理對(duì)洗煤生產(chǎn)和企業(yè)效益有著不可忽視的重要意義，以及受采煤機(jī)械化水平的提高和細(xì)粒度高灰煤泥水處理固有缺陷的影響，建議企業(yè)立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，結(jié)合實(shí)際，對(duì)煤泥水處理系統(tǒng)加以優(yōu)化，以期在整體上提高煤泥水處理效果和效益。
煤泥水處理系統(tǒng)概述。已知，該系洗煤廠經(jīng)優(yōu)化重介系統(tǒng)后精煤產(chǎn)量得到了有效提升，但煤泥水處理系統(tǒng)卻相對(duì)滯后，為精煤質(zhì)量、煤炭回收率、水量平衡等帶來(lái)了較大的影響，其中煤泥濃縮機(jī)濃縮效果相對(duì)理想，但脫泥降灰效果較差;中煤泥分級(jí)旋流器溢流中的灰分高達(dá)40%，-320#高達(dá)60%，可見難以有效處理高灰細(xì)泥，并為壓濾煤泥量和油耗的增加埋下了隱患;同時(shí)高頻振動(dòng)篩能力不足，致使煤品綜合回收率有所降低，此外，絮凝劑耗量增大，煤泥水外排量增多等問(wèn)題也較為突出。顯而易見，對(duì)該廠的煤泥水處理系統(tǒng)加以優(yōu)化十分必要; 

煤泥水處理系統(tǒng)優(yōu)化。經(jīng)全面分析和科學(xué)權(quán)衡后，對(duì)煤泥水處理系統(tǒng)作了下述優(yōu)化設(shè)計(jì)(見圖1)，即基于原有的濃縮機(jī)對(duì)煤矸石、中煤等磁選尾礦作一段濃縮，配以沉降過(guò)濾離心機(jī)取代以往的高頻振動(dòng)篩，并將振動(dòng)弧形篩用作預(yù)脫水裝置，以此實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化和合理化。其中濃縮機(jī)的改進(jìn)，可有效解決濃縮效用顯著而脫泥降灰效率低下的缺陷，從而實(shí)現(xiàn)分級(jí)粒度的合理降低和溢流濃度的有效控制，進(jìn)而利于粒度較細(xì)的分散顆粒能夠最大限度地到達(dá)底流產(chǎn)品，為后續(xù)的脫水回收奠定基礎(chǔ);而具有產(chǎn)品水分低、處理能力強(qiáng)等特點(diǎn)的新型過(guò)濾離心機(jī)不僅可高效率地回收灰分低的粗泥，也可最大程度地回收細(xì)粒物料并使其與中煤混合，故經(jīng)濟(jì)效益良好; 

煤泥水處理系統(tǒng)優(yōu)化效果。經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)作發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化后的煤泥水處理系統(tǒng)彰顯了較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，據(jù)統(tǒng)計(jì)，該廠每月可多回收4000t以上的中煤，那么生產(chǎn)效益必然會(huì)大量增加;而濃縮機(jī)的改進(jìn)，因增大了尾煤的沉降面積而降低了循環(huán)水的實(shí)際濃度，進(jìn)而防止了煤泥的積聚惡化，既確保了系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，也提高了精煤質(zhì)量，降低了重介消耗;同時(shí)工藝環(huán)節(jié)的簡(jiǎn)化，不僅有效節(jié)約了能源和輔料資源，也擴(kuò)大了煤泥水的處理能力，從而消除了煤泥水的外排問(wèn)題。如此一來(lái)，循環(huán)水的質(zhì)量和利用率得到了明顯改善，既降低了水資源耗量，又避免了對(duì)周圍環(huán)境的污染，還提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。故該廠煤泥水處理系統(tǒng)的改善距離清水洗煤的理想目標(biāo)越來(lái)越近，且與節(jié)能減排這一綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求相吻合，值得推廣應(yīng)用。 

煤泥水處理既是洗煤生產(chǎn)過(guò)程中最重要也是最復(fù)雜的環(huán)節(jié)，但其應(yīng)用效果尚不理想，已然成為當(dāng)下煤炭企業(yè)亟待攻關(guān)的難題。這就要求我們基于對(duì)其價(jià)值意義的正確認(rèn)知，以及具體實(shí)踐中的問(wèn)題所在，積極尋求行之有效的改進(jìn)和優(yōu)化措施，以此通過(guò)煤泥水處理成效的改善，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境、提高效益的預(yù)期目標(biāo)。