露天矿选煤厂煤泥水处理工艺的改进

水处理技术:
1　选煤厂煤泥水处理系统

抚顺西露天矿选煤厂是年处理能力360万t的大型动力煤选煤厂，建于1926年，几经改造，选煤工艺已由原来的块煤人工手选、末煤溜槽选改造成现在的300~20 mm的块煤重介质选、-20mm末煤跳汰选的合理、科学的选煤工艺，但煤泥水的处理虽几经改造，仍达不到理想的回收效果，外排水浓度73.2 g/L，流量841.6 m?/h，洗煤补加清水量为932.55 m?/h，其中被产品带走的水分为90.95 m?/h。改进前煤泥水处理工艺流程图如图1。




改造前我厂煤泥水经角锥沉淀池沉淀，再经Φ650 mm旋流器回收，效果不好，其中 40目粗煤泥占外排总煤泥量的54.552 %，灰分18.62%。出现这种结果的原因有两方面:

(1)煤泥水处理系统工艺不完善，只有粗煤泥回收系统，没有细煤泥回收系统。

(2)Φ650 mm旋流器回收效果不好，主要表现在以下3个方面 入料浓度低，在2000年改造Φ650 mm旋流器前，我们对角锥沉淀池底流浓度进行了测试，外排水浓度为92 g/L ，而Φ650mm旋流器要求的入料浓度为150~200 g/L，入料浓度低，旋流器的分选效果不好，旋流器靠离心力来浓缩物料，浓度低，离心力小，部分大颗粒不能产生向外的离心力而从溢流跑出；(入料量小，角锥沉淀池底流量为650 m?/h，Φ650 mm旋流器要求的入料量为1 000 m?/h，入料量过小，旋流器产生的离心力效果不好，因此影响旋流器的分选效果；(旋流器底流口直径大，旋流器底流口直径大小对旋流器的浓缩效果影响很大，底流口直径越小浓缩效果越好，根据2000年旋流器入料的试验数据证明，Φ650 mm旋流器的底流口直径已不适应当时的煤泥水处理现状。

2　改进过程

(1)用Φ350 mm旋流器代替Φ650 mm旋流器。在外排煤泥的粒度组成中， 40目煤泥量占外排煤泥量的54.552 %，-40目煤泥量占外排总煤泥量的45.448 %，在煤泥水处理工艺中，目前还没有粗细煤泥同时回收效果较好的可参照工艺，典型流程是先回收粗煤泥，再回收细煤泥的工艺，因此在确定改进工艺上，我们采取先回收粗煤泥，再回收细煤泥的联合工艺。

粗煤泥回收的典型流程是角锥沉淀池底流进入脱泥筛，筛上物进离心机脱水，脱泥筛入料的浓度要求400 g/L，我厂角锥沉淀池的底流浓度为92 g/L，与脱泥筛要求的入料浓度相差甚远，因此传统流程不适合我厂。根据2000年的试验数据，我们选择了与之相符的Φ350 mm旋流器。Φ350mm旋流器的底流浓度为260 g/L，溢流浓度为54.28 g/L，底流进入原波兰筛进行脱水，溢流成为细煤泥回收工艺的入料。

(2)用Φ150 mm旋流器回收细煤泥。细煤泥回收方法有两种:一是分选回收，细煤泥进入分选设备，选出精矿和尾矿，尾矿再用其它设备回收成为高灰煤泥；二是浓缩回收，细煤泥进入设备不进行分选，只进行浓缩，浓缩后进行脱水。其工艺流程如图2。


(3)采用XMZG180/1250厢式压滤机回收煤泥。煤泥水处理系统工作好坏，一般有三个判据:循环水浓度、煤泥厂内回收和洗水闭路循环。我厂未采用厢式压滤机前的循环水只是角锥沉淀池溢流，其浓度为21.42 g/L，对洗煤生产没有影响，但煤泥厂内回收和洗水闭路，我厂距此相差甚远，主要由于我厂是70多年的老厂，煤泥水工艺改造受厂房空间、现有流程的制约相当严重，因此要因地制宜，逐步改进，逐步完善。Φ150 mm旋流器的应用，使我厂煤泥回收工艺比以往有较大改进，但溢流浓度仍为32 g/L。2001年，我厂废除了矸石再洗工艺，清除了一些空间，我们对清除的空间进行了测量，经可行性研究及工艺设计，我们决定采用压滤机代替Φ150 mm旋流器回收细煤泥。压滤机是细煤泥回收工艺的把关设备，条件允许，它应是煤泥回收的首选设备，主要因为它回收的产品不用脱水，它的滤液基本为清水。采用厢式压滤机后工艺流程图如图3。


(4)大部分外排水厂内循环。煤泥水回收工艺改进后，煤泥大部分厂内回收，大大减少了煤泥水中煤泥含量，减轻了煤泥水的负荷，除浓缩机溢流外，我们把原排放到厂外沉淀池的煤泥水全部排放到角锥沉淀池中，使循环水量加大，减少清水用量，清水用量由原来的932.55 m?/h减少到400 m?/h，清水管路由原来的3条减到2条，现排放到厂外沉淀池的煤泥水只是浓缩机溢流，其浓度为20 g/L，大部分煤泥水厂内循环后，循环水浓度为46.75 g/L，对洗煤生产影响不大。

选煤厂煤泥水处理系统设备及工艺经过改进后，经济效益明显提高，既提高了煤泥的回收，又节约了清水管路。但仍存在不足之处，这表现在压滤机间歇工作，这时煤泥水经浓缩机浓缩后，直接进入原40目波兰筛中，浓度不够或过大时，波兰筛易跑水，造成回收煤泥水分大，同时造成煤泥水恶性循环；(压滤机滤液没有直接作为循环水利用，如直接作为循环水利用，可减小煤泥水的负荷，同时降低循环水浓度；(浓缩机溢流没有作为循环水利用，若把这部分水也作为循环水利用起来，则可实现煤泥水闭路循环，同时减少煤泥损失。


露天矿选煤厂煤泥水处理工艺的改进