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煤泥水处理技术

1.前言
随着采煤机械化程度的不断提高，我国选煤厂入选原煤中＜0.5mm级细粒煤的含量也逐年增多，给煤泥水处理及煤泥脱水回收增加了难度。而煤泥水处理及煤泥脱水回收是选煤厂生产的重要环节，是降低洗水浓度，实现洗水闭路循环的关键，它不仅关系到选煤厂的正常生产和发展，而且影响着选煤厂节水、回收煤炭资源，保护生态环境等经济效益和社会效益。
为此，我国广大选煤工作者不断研究，探讨煤泥水处理过程中的沉降、浓缩、澄清、过滤、压滤等固液分离的机理和实践，同时开发出一批新型、高效煤泥水处理及煤泥脱水回收设备，大大改善了选煤厂的生产条件，提高了选煤厂技术经济指标。
2.煤泥水的性质及其对选煤工艺的影响
在选煤工艺中，尤其在湿法选煤如重介、跳汰、槽选、浮选以及脱泥、水力分级中，都是以水作为工作介质。因而，选煤工艺是缺不了水的。
无论是作为分选介质的洗水，还是作为脱泥的喷水以及冲洗溜槽的运输水，除了补充部分随产品带走以及工作过程中自然蒸发而损失的水量外，绝大部分用水都要在经过处理后循环复用。这些在洗选流程中循环使用的工艺用水即称为循环水。
按粒度的大小可将煤泥分成两类：含有粒度大于35-45微米粗粒煤泥的煤泥水，这类煤泥水的进一步处理较容易；含有粒度小于35-45微米细粒煤泥的煤泥水，这种煤泥水的性质发生变化，从而使对它的进一步处理(澄清、浓缩、浮选和过滤等)十分困难。煤泥水中小于35微米的细粒含量增加时，煤泥水的粘度大幅度增高。可见，煤泥水中固体颗粒的粒度越小，细颗粒含量越多，煤泥水的性质将发生急剧变化。
煤泥水中固体物的影响表现在粘土质和泥质物对煤泥水的污染上，煤中的这些物质在水中很易泥化，形成极小颗粒，如果颗粒表面带电荷，则形成稳定的胶态悬浮体。处于这种状态的煤泥水的粘度则大大增加了。
循环水的固体物含量高，给选煤工艺带来不良影响。
2.1循环水浓度对洗选效果的影响
循环水浓度增加后，介质粘度增加，介质对沉淀物质的阻力也增加。在生产过程中，这就将使较细粒级煤泥的分选效率随之降低。循环水浓度升高，对细粒级的分选是极为不利的。
2.2循环水浓度对分级、脱水工作的影响
由于介质粘度随循环水的浓度增加，所以循环水浓度增高必然使分级设备的分级效果恶化，介质粘度增加的结果是使沉淀物所受到的阻力增加，导致分级粒度变粗。
高浓度的循环水，尤其是受粘土泥质严重污染的循环水，还将严重地污染精煤，特别是对细粒精煤污染更大，也增加了精煤脱水脱泥的困难，使精煤的水分、灰分都增高。
2.3循环水浓度增加给选煤工艺带来的严重后果
由于循环水增高能使分选下限变粗，精煤污染增加，澄清浓缩、分级设备发生跑粗现象，这将给选煤工艺带来严重后果。
分选下限变大，也就是提高了浮选的粒度上限。这样，除了增加煤泥水系统的负荷之外，给浮选本身也带来许多困难，增加了费用。而且未经分选的粗煤泥混入精煤后，使精煤灰分增高。
由于部分未能分选的粗煤泥和细粒泥质的污染，使得脱泥作业成为必不可少的工序。为了抵消由于煤泥污染而发生精煤灰分的增加，在操作中必然会降低分选比重，这样就增加了轻比重物在中煤、矸石中的损失，降低了精煤的回收率。
由于循环水浓度大，造成澄清、分级、浓缩设备的分级不良，煤泥水进入浓缩机后，只有粗的和较粗的煤粒沉淀较快，细粒很难沉，这就丧失了对煤泥水中细颗粒的处理机会，这部分细粒在系统中形成恶性循环。粗粒含量多的煤泥水在浓缩机中常发生压耙子、堵管道故障；在过滤机中不上煤饼；在浮选中将发生尾煤跑粗，增加尾煤损失。可见，跑粗对煤泥水系统工作的干扰是很严重的。
综上所述，煤泥水的性质与选煤厂技术经济指标关系密切，只有抓好煤泥水处理才能保证选煤厂获得较好的技术经济指标。
3.煤泥水处理
在选煤厂的工艺系统中，煤泥水的处理（包括分选、回收、脱水、分级、浓缩和澄清等作业）是一个极为重要的环节。选煤厂分选效果的好坏，各产品的质量优劣，以及有无废水排出，进而造成煤泥水流失与环境污染等方面，都跟所采用的煤泥水处理系统类型、运行完善状况及其管理制度有很大关系。
在选煤厂中，经主选作业分选后会产生大量的煤泥水，煤泥水的处理一般不考虑主选作业，而从主选作业的下一道工序开始。通常把经过主选作业之后，产生的煤泥水成为粗粒级煤泥水。粗粒级煤泥水处理首先要进行分级，又叫水力分级。煤泥在水中分级主要是依据粗、细颗粒在水中沉降末速的差别，陈在容器底部的煤泥较粗，矿浆比较浓，悬浮在容器上部的煤泥较细，矿浆比较稀。煤泥水的分级只分为粗、细两个不同的粒级。
3.1粗颗粒煤泥水处理
粗煤泥的流程结构。产品的脱水和粗煤泥回收等作业，构成了粗煤泥回收的流程结构，即煤泥水处理流程的前半段。其任务是：（1）对产物进行脱水；（2）回收质量合格的精煤，使之不能进入煤泥水中；（3）排除质量不合格的细煤泥进入煤泥水，以便后续作业处