毕业设计（论文）-选煤厂煤泥水流程的研究.doc

大同煤炭职业技术学院毕业论文题 目： 选煤厂煤泥水流程的研究 学生姓名： 指导老师： 学 院： 大同煤炭职业技术学院 专业班级： 完成时间： 2012.05.27 大同煤炭职业技术学院毕业论文（设计）任务书毕业论文（设计）题目 选煤厂煤泥水流程的研究题目类型 理论研究 题目来源 生产实际题毕业论文（设计）时间从2012年4月28日至2012年5月28日一、毕业论文（设计）内容要求1、论文题目（要突出主题，简洁明了）2、目录（目录要标明页数，以便读者阅读方便）3、摘要（毕业论文的卷头，要有摘要。摘要要求把论文主要观点提出来，使读者一看就能把握论文内容要点。摘要要有高度的概括力，应全面反映论文要点，语言简洁，含义明确）4、正文（应另起一页，字体要整齐）5、论文应当符合大同煤炭职业技术学院2012届毕业论文工作手册关于论文格式的要求，不少于15000字。1题目类型：(1)理论研究(2)实验研究 (5)软件开发2题目来源：(1)教师科研题(2)生产实际题(3)模拟或虚构题(4)学生自选题二、毕业论文（设计）进度安排阶段阶 段 内 容起止时间1选 题2012.3.1-2012.3.212确定大纲、开题报告3.21-4.13毕业实习4.1-5.134初稿5.13-5.225二稿5.22-5.276论文定稿5.28-6.17论文答辩6.4-6.5大同煤炭职业技术学院毕业论文（设计）成绩评定表指导教师评语 建议成绩 指导教师 2012年05月27日目 录摘要引言1一、水力分级2（一）水力分级原理2（二）水力分级设施（设备）2（三）水力分级设备的工作指标和影响因素4二、浓缩澄清4（一）工作原理4（二）浓缩澄清设施（设备）5三、煤泥絮凝6（一）絮凝剂的种类和作用7（二）絮凝剂的配制和使用8（三）影响絮凝剂使用效果的因素9四、煤泥水系统10（一）煤泥水流程10（二）煤泥水管理10五、煤厂煤泥水系统改造11（一）选煤厂煤泥水系统概况11（二）选煤厂煤泥水系统的改造11（三）工艺效果12结语12致谢13摘要： 80年代以前，煤泥是普通百姓的主要生活燃料。为了便于储存和使用，一般用煤泥掺加少量的黄土制成煤砖和蜂窝煤。由于煤泥具有高水分、高粘性、高持水性和低热值等诸多不利条件，很难实现工业应用，长期被电力用户拒之门外，以民用地销为主要出路。改革开放以来，国民经济有了迅猛的发展，煤炭产量已跃居世界首位，市场形势也发生了很大变化。煤炭加工的深度和广度都在快速发展，煤泥的产量明显上升，煤泥的综合利用已成为迫切需要解决的问题。炼焦煤选煤厂的浮选尾煤。这类煤泥在国外,一般是一种废弃物,其性质与洗选矸石或中煤类似。因煤质不同,浮选煤泥的品质有较大差别,如淮南的气煤,浮选工艺的抽出率只有30% 40%,这种煤泥灰分比较低,煤质与洗中煤比较接近;平顶山的煤是肥煤或1/3焦,浮选精煤的抽出率可达70%80%,浮选尾煤的灰分就较高,煤质与洗选矸石接近。 根据煤泥回收工艺的不同,煤泥的物理性质差别较大。如用压滤机回收的煤泥,其颗粒分布比较均匀,它的粘性、持水性都比较弱,利于降低水分。例如平顶山八矿选煤厂的压滤煤泥,在旱季堆放接近半年以后,抓斗抓起时出现扬尘,总含水率已接近10%;另一种是煤泥沉淀池或尾矿场,根据固体颗粒在水中自然沉淀的原理,实现固液分离而产出的煤泥。这种工艺有粒度分级的功能,粗颗粒易沉淀,大都集中在煤泥水入口附近,细颗粒在中间位置,极细颗粒在末端。末端煤泥具有高粘性和高持水性,类似江米团,又细又软,晾晒几个月,表面似已干燥,内部含水率几乎不降,这种煤泥是最难处理的。煤水混合物产出的煤泥。如动力煤洗煤厂的洗选煤泥、煤炭水力输送后产出的煤泥,这种煤泥有的比原煤质量都好,数量少时常常掺到成品煤中。数量多了,掺掉的只是少数,可能有大量的优质煤泥产出,除要妥善处理外,还会对煤矿的经济效益产生不良影响。矿井排水夹带的煤泥、矸石山浇水冲刷下来的煤泥。这些煤泥收集起来都属于煤矿的脏杂煤泥,其特点是数量不多,质量不稳定,但一般都比浮选尾煤质量好。关键词：煤泥 高水分 高粘性 低热值 沉淀2引 言日前，国家发改委、铁道部、交通部联合下发关于继续做好部分电煤价格协商，保障2006年煤炭电力生产供应的紧急通知。专业人士称，通知的目的在于不允许煤炭企业减少或停止供煤。因此，加强煤炭行业生产能力建设，从质量上保障煤炭供应显得尤为重要。 新年开门红，质、量并重，仅我们高庄矿2006年1月就实现了30万吨的开采量。目前，平煤集团已完成了90%的电煤合同签订任务。河南平煤集团高庄矿通风科副科长王振向记者介绍说，近年来，针对用户提出的煤炭产品质量要求，大部分煤炭企业在生产过程中都能进行分次爆破-分装分运-洗煤等几个质量监控程序，最大限度地清除煤炭中煤矸石的含量，达到国家煤炭质量标准。 煤炭行业目前整体上仍然存在着行业集中度低，技术水平不高，发展后劲不足，产业链较短，产品的差异性很小，产品结构不完善等诸多影响煤炭质量的不利因素，而且大部分企业处于相对贫困地区，转产或退出本行业难度很大，无序竞争，生产安全状况令人担忧。神华集团公司董事长陈必亭分析说，这一系列不利因素，注定了煤炭行业在相当长时期仍处于非常激烈的竞争之中。 但用户对煤质的要求一点也不会减弱。南阳热电有限责任公司安全生产部部长张黎明说，大部分客户对煤质考核不再以国标为基准，而是以企业制定的条例为标准，且对产品质量稳定性提出了更高要求，要求煤炭产品质量符合要求，还要有良好的售后服务，像他们热电公司就有自己的用煤质量标准。兼并重组，提高产业集中度是提高煤炭质量的必由之路。这点已在煤炭行业形成共识。陈必亭认为，在我国煤炭行业现阶段，确实有一些小、散、乱企业无视煤炭质量，有的掺假，有的未经生产许可。因此，提高质量，光靠自身的逐步积累是远远不够的，应通过市场经济手段兼并中小企业，重组大中企业。 在今年年初举行的2006全国重点煤炭产运需衔接会上，国家发改委宣布从今年起取消对电煤价格的干预。国家对重点电煤价格的首次松绑，给煤炭行业带来了新的发展机遇。中国煤炭运销协会副理事长武承厚判断，今年煤价将是上涨趋势，估计是15元20元/吨左右，备受社会关注的仍然是煤炭质量。因此，提高产业的整体质量水平，由资源和劳动密集型向资本和技术密集型重组、集中，是提高煤炭质量的另一个重要措施。煤炭行业必须在生产集中化、规模大型化和综合机械化上不断增强造血能力。 据中国煤炭工业协会一位负责人介绍，国外煤炭企业已逐步向煤、电、化、路、港、航产业链方向发展，中国在这方面也采取了许多鼓励措施，以延伸煤炭产业链，如支持发展煤电、煤化工、煤建材、煤焦化、煤气化等优势产业，积极推进煤炭液化示范工程和煤制烯烃项目，实现煤液化、煤化工产业化；支持煤炭企业联合建设大型坑口电厂，发展坑口煤矸石发电、热电联共、矿井疏干水综合利用的循环经济模式，实现煤炭就地转化等工作。所有这一切，都是为了创造优质煤。一、水力分级（一）水力分级原理 沉降速度不同而将宽级别的颗粒群分成两个或多个较窄级别的过程。在水力分级过程中，水介质大致有三种运动形式：垂直的、接近水平的和回转的运动。在垂直水流运动中，水流往往是逆着颗粒的沉降方向而向上运动，不同粒度的颗粒沉降速度和运动方向不同，沉降速度小于上升水流速度的细粒向上运动，最终成为溢流；沉降速度大于上升水流速度的粗粒向下沉降，最终成为沉砂或底流，从而实现了分级；在接近水平流动的水流中进行分级时，矿粒在水平方向的运动速度约等于水流速度，而在垂直方向则因粒度不同而有不同的沉降速度，粗粒因沉降速度大而沉至槽底部成为沉砂，细粒则随水流流出槽外成为溢流，实现了分级；在回转水流运动中，颗粒是按径向的运动速度差分离的，粗粒所受离心力大而分布在外层，细粒则受到水流较大的向心力而分布在内层，实现分级。（二）水力分级设施（设备）选矿和选煤中所用的水力分级设备繁多,各种水力分级设备都是利用矿粒在水介质中沉降速度的不同,在重力场或离心力场中完成分级过程的。在建材、化工、食品等工业部门也广泛应用。在选煤厂中水力分级主要用在煤泥水的处理过程，包括沉淀、浓缩、脱水，属于选煤工艺过程中的辅助作业。在金属选矿厂中，水力分级是用于对入选原料进行分级，以获得几个窄级赳扭料，分别给入重选设备中进行分级选矿，或用于重选仁原矿准备1）角锥沉淀池 角锥沉淀池是用钢筋混凝土建造的上为方形、下为角锥形的池子。常在池子中间加上一段隔板，用于改变水流方向，以利煤泥沉淀。从池子一侧给入煤泥水，另一侧流出溢流水。在角锥的底部接有排放沉淀物的管子，这段管子上还接着清水管或压缩空气管，当管子堵塞时用以疏通。为了让沉淀物顺利的跨度而定，一般在57m之间。池子的数目根据所处理的煤泥水量决定，可以串联使用，也可以并联使用。串联使用时，入料端底流较粗，溢流端底流较细。2)斗子捞坑 捞坑是用混凝土或砖石建成的角锥形（或圆锥形）池子。池子里（有的在池子外）装有脱水斗式提升机，将含有末精煤或粗煤泥的煤泥水注入坑中，下沉的精煤或粗煤泥被斗式提升机提出水面，带有细粒煤泥的煤泥水由坑边溢出。通常捞坑上部为57m的方形，锥壁斜度约60度左右，池底为23.5m矩形。3)水力旋流器 水力旋流器是利用离心力加速煤泥沉淀过程的煤泥分级装置。在重力场中，由于重力加速度g在一定的地方为定值，使微细颗粒的沉降速度受到限制，设备的处理能力和分选效果亦难以提高。为了强化分级和选分作业，近数十年来，人们广泛利用回转流产生的惯性离心力大大提高了颗粒的运动速度。选矿生产中使矿浆作回转运动的方法基本有两种，一种是矿浆在压力作用下沿切线给入圆形分选容器中，迫使其作回转运动，这样的回转流厚度较大，例如各种型式的旋流器属于这种；另一种是借回转的圆鼓带动矿浆作圆周运动。 重力选矿中所用离心力有的可比重力大数十倍以上，因此大大强化了分选过程。水力旋流器是利用回转流进行分级的设备，并也用于浓缩、脱泥(也可以脱砂)、以至于分选。由于它的构造简单,便于制造，处理量大，且工艺效果良好，因而在问世后迅速得以推广应用。 旋流器的构造主要由一个空心圆柱体、和圆锥体连接而成。圆柱体的直径代表旋流器的规格由501000mm常用者为125500mm。在圆柱体中心插入一个溢流管，沿切线方向接有给矿管，在锥体下部留有沉砂（或称底流）口。水力旋流器分级原理 矿浆在一定压力下通过切向进料口给入旋流器，于是在旋流器内形成一个回转流。在旋流器中心处矿浆回转速度达到最大，因而产生的离心力亦最大。矿浆向周围扩展运动的结果，,在中心轴周围形成了一个低压带。此时通过沉砂口吸入空气，而在中心轴处形成一个低压空气柱。 作用于旋流器内矿粒上的离心力与矿粒的质量成正比,因而在矿粒密度接近时便可按粒度大小分级(密度不同则得到的是等降颗粒)。 矿浆在旋流器内既有切向回转运动，又有向内的径向运动，而靠近中心的矿浆又沿轴向向上(溢流管)运动,外围矿浆则主要向下（沉砂口）运动。所以它属于三维空间运动。在轴向，矿浆存在一个方向转变的零速点,连接各点在空间构成一近似锥形的面，称作零速包络面。细小颗粒离心沉降速度小，被向心的液流推动进入零速包络面由溢流管排出成为溢流产物；而较粗颗粒则借较大离心力作用，保留在零速包络面外，最后由沉砂口排出,成为沉砂产物。零速包络面的位置大致决定了分级粒度。4) 机械分级机 在众多的水力分级设备中，具有提升运输沉砂机构的分级机称为机械分级机。与所有分级设备一样，机械分级机分级过程是借颗粒在水介质中的沉降速度差进行的，机械分级机主要与磨矿机配合工作进行预先分级和检查分级,还可以用于含泥矿石的洗矿以及进行脱泥、脱水。 根据运输沉砂机构的不同，机械分级机可分为螺旋分级机、耙式分级机和浮槽分级机等。螺旋分级机是利用转动的螺旋连续排出沉砂。它与后两者相比，具有构造简单、操作方便、分级槽的倾斜角度大等优点,便于同磨矿机作自流连接，故生产中一般均采用螺旋分级机。 螺旋分级机根据螺旋数目的不同，可分为但螺旋分级机和双螺旋分级机。根据分级机溢流堰的高低，又可分为高堰式、低堰式、沉没式三种。影响螺旋分级机工艺效果的因素 分级机工艺效果的优劣，主要有两方面，一是分级机的工作质量，如沉砂中小于分级粒度的细粒级含量及溢流中大于分级粒度的粗粒级含量以及沉砂水分的高低；二是分级机的生产能力,包括按溢流中固体含量计算的生产量以及按沉砂中固全含量计算的生产量。 影响分级机工艺效果的因素很多，概括起来主要有以下几方面。 矿石性质主要指矿石的密度、粒度组成和含泥量,矿石密度几乎正比地影响按质量计的分级机的生产能力,矿石密度越大生产能力也越高。矿石的粒度组成和含泥量的影响，是反映在矿浆的粘度上,粘度增大,矿粒沉降速度减少,处理能力和分级的精确性均降低，因此,当矿泥含量较高时,常采用降低分级浓度的办法,但这又导致处理量的降低。给矿中含有适量的矿泥,对分级并非全然不利,因为借助矿泥增加矿浆的粘性,可以抑制螺旋搅动时引起矿浆紊动的发展。 分级机结构分级机中矿粒群沉降的液面面积，称为分级面积。分级面积的大小影响分级机处理能力并决定分级粒度。由于分级过程是发生在靠近表面层的水平矿浆流中，螺旋的转速影响液面的搅动程度和运输返砂的能力，转速与螺旋直径成反比。对于粗粒分级可有较大的搅动程度而不致影响颗粒的沉降。粗粒分级可有较大的搅动程度而不致影响颗粒的沉降。对于细颗粒分级则应避免强烈搅动,其螺旋运转速度达到足以将返砂沿外槽运出即可。 给矿浓度给矿浓度不仅影响分级粒度，而且还影响在该分级粒度下的处理能力。生产中常常通过调节浓度来控制分级粒度。浓度对分级粒度和生产率的影响存在一个临界值。一方面，增大矿浆浓度，沉降的干涉程度变大,颗粒的沉降速度将变小,这样使一些较粗的颗粒未来得及沉降便被水平流带到溢流中,因而使溢流的粒度变粗。另一方面,当浓度很小时，为了保持一定的按固体计的生产率,溢流流量便会增大,增高的水平流速又会将较粗颗粒带到溢流中,使溢流粒度变粗。因此，对一定的矿石应用其最适宜的临界矿浆浓度，在此浓度下，保持固体生产率一定，则可得到最细的分级粒度；保持一定的分级粒度，则可得到最大的生产率。 为了了解分级机的工作情况，生产中对分级机溢流浓度一般每隔2030min测定一次，以确保对分级粒度的控制。为了提高分级效率，近年来有的选矿厂开始使用筛分设备取代粗粒级的螺旋分级机，在细粒级分级作业中，水力旋流器获得广泛应用。（三）水力分级设备的工作指标和影响因素1）旋流器的直径 生产率及溢流粒度随其直径的增大而增大，通常大直径旋流器效率较差，溢流中粗粒含量多； 2) 给矿压力 主要影响处理量及分级粒度； 3）给矿口尺寸与形状 影响分级效率； 4）溢流管直径及插入深度 影响溢流与沉砂产物的产率； 5）沉砂嘴直径 沉沙嘴大，溢流量笑，溢流粒度变细。沉沙嘴笑，沉砂浓度高，溢流量大，粗粒含量高； 6）柱体高度 柱体高度的大小影响矿井受离心力作用时间的长短，一般柱体高度为直径的0.61.0倍为宜； 7）旋流器的锥角 主要影响分离粒度，锥角大，粗粒易混入溢流，锥角小溢流粒度变细； 8）给料性质 给料的浓度及其粒度组成直接影响产品的浓度与粒度。 影响分级过程的因素很多。矿石方面的因素有给人分级机物料中含泥量及粒度组成、矿石的密度和形状；机器结构方面的因素有槽子倾斜角的大小、螺旋轴的旋转速度、槽子的宽度；操作方面的因素有矿浆浓度、给矿量及给矿的均匀程度、溢流堰的高。二、浓缩澄清（一）工作原理浓缩澄清是将煤泥水分离成澄清水和稠煤浆的过程。对于一定的入料，浓缩机溢流的澄清度和底流的浓度与它在浓缩机中停留的时间有关。显然，入料停留的时间越长，溢流越清，底流越浓。选煤厂的浓缩作业兼具煤泥浓缩和洗水澄清两种作用，以得到稠浆煤，回收煤泥，澄清水循环使用。当然，随着浓缩设备在工艺流程中的位置不同，在操作控制上有所差异。如：尾煤及原煤煤泥水的浓缩，其溢流作循环水，底流去过滤过压滤，要求溢流浓度愈低愈好，底流浓度愈高愈好；而对底流去浮选的煤泥浓缩，则要求溢流的浓度愈低愈好，底流的浓度符合浮选入料要求即可。在一般工作条件下，浓缩机入料中煤泥粒度应小于0.55mm,溢流中煤泥粒度应小于0.050.1mm.（二）浓缩澄清设施（设备）1.耙式浓缩机 耙式浓缩机是选煤厂广泛使用的澄清浓缩设备。它由一个上为圆筒形、下为圆锥形（坡度一般为6度9度）的池子和一个将沉淀物收集到底流口的运输耙组成。除小型浓缩机池体用铁板焊制外，一般都用钢筋混凝土建造。小型浓缩机为中央传动，大型为周边传动。2.高效浓缩机 高效浓缩机与普通耙式浓缩机的主要区别在于入料方式不同。普通浓缩机入料方式是煤泥水从池中心直接给入，由于水流速度很大，煤泥不能充分沉淀，部分沉淀的煤泥层会受到液流的冲击而遭到破坏。 高效浓缩机入料方式是煤泥水直接给到浓缩机布料筒液面下一定深处，当煤泥水由布料筒流出时，成辐射状水平流，流速变缓，有助于煤泥颗粒沉降，提高了沉降效果。另外，煤泥水由布料筒底部流出，缩短了煤泥沉降至池底的距离，增加了煤泥上浮进入溢流的阻力，从而使大部分煤泥进入池底。在相同的条件下，高效浓缩机的处理能力比普通浓缩机的处理能力约提高3倍。3.沉淀塔 沉淀塔像一个大型漏斗，直径1012m,用钢筋混凝土建造，单独设在厂房外面。沉淀塔高约25m左右，溢流水与选煤机之间保持10左右落差。浓缩机工作效果的影响因素 重力澄清浓缩设备的工作效果除与入料浓度、粒度有关外，还与操作因素有关。要降低入料流速和冲击力，让煤泥水进入沉淀设备后，能平稳地向溢流方向流动，提高沉淀面积的利用系数。稳定底流排料量，均衡排料。底部流态和浓度比较稳定，溢流量也就随之稳定。若间断排放底流，则底部流态和浓度均有变化，溢流量也时有波动。浮选尾煤浓缩时，由于尾煤中含有残存的浮选药剂，进入耙式浓缩机后形成一些泡沫。其表面带有少量的细粒矿泥，被溢流水带走，会污染澄清水。在浓缩机上安设洒水消泡装置消泡，使细粒矿泥沉淀或者将一条能浮起的弯管（例如中空橡胶管）用绳子缚在一个耙架上，耙架旋转时带动浮管将泡沫推向溢流堰。在溢流出口装设喷水嘴，使泡沫破裂而随溢流排出。溢流堰应保持同一水平，淤泥应及时清理，以便有效地利用设备的沉淀面积。三、煤泥絮凝絮凝剂是能够降低或消除水中分散微粒的沉淀稳定性和聚合稳定性，使分散微粒凝聚、絮凝成聚集体而除去的一类物质。絮凝剂在污水处理领域作为强化固液分离的手段，可用于强化污水的初次沉淀、浮选处理及活性污泥法之后的二次沉淀，还可用于污水三级处理或深度处理。 絮凝剂是能够降低或消除水中分散微粒的沉淀稳定性和聚合稳定性，使分散微粒凝聚、絮凝成聚集体而除去的一类物质。絮凝剂在污水处理领域作为强化固液分离的手段，可用于强化污水的初次沉淀、浮选处理及活性污泥法之后的二次沉淀，还可用于污水三级处理或深度处理。当用于剩余污泥脱水前的调理时，絮凝剂和助凝剂就变成了污泥调理剂或脱水剂。 在应用传统的絮凝剂时，可以使用投加助凝剂的方法来加强絮凝效果。例如把活化硅酸作为硫酸亚铁、硫酸铝等无机絮凝剂的助凝剂并分前后顺序投加，可以取得很好的絮凝作用。因此，无机高分子絮凝剂ipf其实就是把助凝剂与絮凝剂结合在一起制备然后合并投加来简化用户的操作。 混凝处理通常置于固液分离设施前，与分离设施组合起来、有效地去除原水中的粒度为1nm100nm的悬浮物和胶体物质，降低出水浊度可用在污水处理流程的预处理、深度处理，也可用于剩余污泥处理。混凝处理还可有效地去除水中的微生物、病原菌，并可去除污水中的乳化油、色度、重金属离子及其他一些污染物，利用混凝沉淀处理污水中含有的磷时去除率可高达9095，是最便宜而又高效的除磷方法。（一）絮凝剂的种类和作用迄今应用最广的是聚丙烯胺系列絮凝剂。选煤厂通常使用水解度为2040的阴离子型聚丙烯酰胺产品。市场上的聚丙烯酰胺絮凝剂掺有辅助成分，常见的有含710有效成分的胶状体和有效成分占90以上的粉状体。由于煤泥水体系和絮凝剂作用过程都十分复杂，目前还无法根据煤泥水体系各参数和絮凝剂性能指标来预计絮凝行为，所以絮凝剂的选择只能逐个试验。试验条件尽可能接近将来应用的条件，从中挑选出最佳絮凝剂品种和用量。按照化学成分，絮凝剂可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂以及微生物絮凝剂三大类。无机絮凝剂包括铝盐、铁盐及其聚合物。有机絮凝剂按照聚合单体带电集团的电荷性质，可分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型等几种，按其来源又可分为人工合成和天然高分子絮凝剂两大类。在实际应用中，往往根据无机絮凝剂和有机絮凝剂性质的不同，把它们加以复合，制成无机有机复合型絮凝剂。微生物絮凝剂则是现代生物学与水处理技术相结合的产物，是当前絮凝剂研究发展和应用的一个重要方向。对由于聚合氯化铝等无机絮凝剂引起的电荷中和作用及溶解性物质的不溶化作用，以及由高分子絮凝剂产生的桥联作用来说我们用下列模型图表示其凝聚过程。单独使用阳离子系高分子絮凝剂，有时也使电荷中和和絮凝化同时进行，进行絮凝处理。该方法大多主要用于去除砂砾、纸浆和纤维碎片等较大悬浮物，以及适用于污泥浓缩、脱水等。此外，为了使木质素和染料等染色的溶解性有机物质不溶解，也有时使用低分子量的阳离子系高分子絮凝剂。另外，在矿石的浮选中，随时作为助剂用表面活性剂和各种黄原酸盐。（二）絮凝剂的配制和使用先将水处理药剂絮凝剂要先开成溶液，使用的浓度以0.050.1%为宜。配制絮凝剂溶液的最重要关键是防止大分子降解，要着重注意下列问题：1、不可使用高速搅拌，不可过长时间搅拌。2、避免接触铁器。3、溶解温度宜较低，如5060或以下。4、用洁净的软水，不可用混浊或有铁锈的水或高硬度的水。5、溶解过程宜一次完成，即直接溶解到所用的浓度，不宜先溶成高浓度再稀释。6、溶解设备应为圆形，不要有死角。分子量很高的的絮凝剂的溶解是比较缓慢的。它的粉粒先吸收水分、润胀，再逐渐扩散和分散开来。初时的溶液是很不均匀的，要搅拌一段时间后才能达到浓度一致。需要良好的设备和操作，才有可能在不长的时间内完成这一过程。注意：絮凝剂溶解时的浓度保持较低，如0.1%，决不应超过0.3%。有些厂溶解器的体积小，溶解的浓度高，要高速长时间搅拌来溶解，使pam严重降解。特别要指出的是，有些厂从70年代以来一直按1%浓度来溶解(当时的絮凝剂要加碱水解，只能用较高浓度)，这对于分子量超过1000万的絮凝剂是极为有害的。1%的未降解的高分子量的絮凝剂的溶液，粘稠到几乎不能流动，用机械强行搅拌必使大分子断裂。粉状絮凝剂遇水时容易粘结成团粒或团块，很难在水中分散。因此，在配制絮凝剂溶液时，要先在溶解器中放入足够的水，开动搅拌后，再将絮凝剂粉分开很多次，小心分散撒入，决不可将大量的絮凝剂一起倒入。否则形成团块，搅拌很长时间也难分散溶解。1、颗粒状聚丙烯酰胺絮凝剂不能直接投加到污水中。使用前必须先将它溶解于水，用其水溶液去处理污水。2、溶解颗粒状聚合物的水应该是干净（如自来水），不能是污水。常温的水即可，一般不需要加温。水温低于5是溶解很慢。水温提高溶解速度加快，但40以上会使聚合物加快降解，影响使用效果。一般自来水都适合于配制聚合物溶液。强酸、强碱、高含盐的水不适于用来配制。3、聚合物溶液浓度的选择，浓度选择要考虑如下因素： 配制罐小而每天用药量大，建议配的稍浓一些（如0.3%）。聚合物分子量很高时，建议配的稍稀一些（如0.1%）。聚合物溶液投到污水中，如因设备原因分散状况不太好时，建议配的稍稀一些。总之，聚合物浓度过大，会造成搅拌器马达负荷过大，也会造成进入污水后分散状况不好，影响使用效果。配得稀一些有助于提高使用效果。4、配成的溶液不要用离心泵转移，以免高速旋转的叶片造成聚合物的剪切降解。配制的具体方法如下：在溶器（如实验室的烧杯，工厂的配制罐）中加入一定量的清水，按清水量及浓度计算所需的粉状聚合物量，称出聚合物。开启电动搅拌器，将清水搅拌出漩涡，搅拌器叶片末端的线速度不要超过8米/秒，以免造成聚合物降解，但也不能太慢，以免聚合物颗粒浮在水面上，或在水中沉淀、结团。将聚合物缓缓均匀的撒如水的漩涡中，直到撒完。注意聚合物颗粒进入水中后不能互相粘连、结团。然后再搅拌一段时间，使聚合物颗粒充分溶解，最后成为均匀、透明、粘稠的溶液，无肉眼可见的团块。这段时间按下面方法确定：a：在夏季水温较高时，阴、阳离子型聚合物需搅拌1小时左右，非离子型聚合物需搅拌2小时左右；b：在冬季水温较低时，阴、阳离子型聚合物需搅拌1.5小时左右，非离子型聚合物需搅拌3小时左右；还有配制浓度越高，聚合物溶解速度越快。溶解不均匀或不充分会影响使用效果。颗粒状的聚丙烯酰胺在干燥、阴凉的地方可以存放两年以上，但配成溶液后，其存放时间就很有限。一般说，溶液浓度为0.1%时，非、阴离子型聚合物溶液不超过一周；阳离子型聚合物溶液不超过一天。溶液稳定性与浓度有关，配得越浓（如3%5%）的溶液存放时间越长。但3%5%的溶液不能直接去处理污水，使用前还要稀释。阳离子型溶液在ph小于5时稳定，ph大于6时会因水解而迅速失效。它对铁离子和钙、镁离子比阴离子聚合物敏感。 铁离子是造成所有聚丙烯酰胺化学降解的催化剂，因此，在配制、转移、储存聚丙烯酰胺溶液时，要尽量避免铁离子进入。与溶液接触的设备最好用不绣钢、塑料、玻璃钢或表面涂漆的碳钢制造。1：比例：132：溶药用水：一般为清水最佳3：溶解容器：最好用不绣钢、塑料、玻璃钢或表面涂漆的碳钢制造。4：操作方法：先将絮凝剂均匀地投撒在水中，加以40-60分的中速搅拌使之充分溶解于水，方可投加使用。（三）影响絮凝剂使用效果的因素(1)水的ph值。水中的h和oh一参与絮凝剂的水解反应，ph值强烈影响絮凝剂的水解速度、水解产物的存在形态和性能。 (2)水温。水温影响絮凝剂的水解速度和矾花形成的速度及结构。混凝的水解多是吸热反应，水温较低时，水解速度慢且不完全。但低温对高分子絮凝剂的影响较小。使用有机高分子絮凝剂时，水温不能过高，高温容易使有机高分子絮凝剂老化甚至分解生成不溶性物质，降低混凝效果。 (3)水中杂质成分。水中杂质颗粒大小参差不齐对混凝有利，细小而均匀会导致混凝效果很差。杂质颗粒浓度过低往往对混凝不利，此时回流沉淀物或投加助凝剂可提高混凝效果。水中杂质颗粒含有大量有机物时，混凝效果会变差，需要增加投药量或投加氧化剂等起助凝作用的药剂。水中的钙镁离子、硫化物、磷化物一般对混凝有利，而某些阴离子、表面活性物质对混凝有不利影响。 (4)絮凝剂种类。絮凝剂的选择主要取决于水中胶体和悬浮物的性质及浓度。如果水中污染物主要呈胶体状态，则应首选无机絮凝剂使其脱稳凝聚，如果絮体细小，则需要投加高分子絮凝剂或配合使用活化硅胶等助凝剂。很多情况下，将无机絮凝剂与高分子絮凝剂联合使用，可明显提高混凝效果，扩大应用范围。对于高分子而言，链状分子上所带电荷量越大，电荷密度越高，链越能充分伸展，吸附架桥的作用范围也就越大，混凝效果会越好。 (5)絮凝剂投加量。使用混凝法处理废水，其最佳絮凝剂和最佳投药量通常要通过试验确定。一般普通铁盐、铝盐的投加范围是10100mgl，聚合盐为普通盐投加量的1213，有机高分子絮凝剂的投加范围是15mgl。 (6)絮凝剂投加顺序。当使用多种絮凝剂时，需要通过试验确定最佳投加顺序。一般来说，当无机絮凝剂与有机絮凝剂并用时，应先投加无机絮凝剂，再投加有机絮凝剂。而处理杂质颗粒尺寸在50m以上时，常先投加有机絮凝剂吸附架桥，再投加无机絮凝剂压缩双电层使胶体脱稳。 (7)水力条件。在混合阶段，要求絮凝剂与水迅速均匀地混合，而到了反应阶段，既要创造足够的碰撞机会和良好的吸附条件让絮体有足够的成长机会，又要防止已生成的小絮体被打碎，因此搅拌强度要逐步减小，反应时间要足够长。四、煤泥水系统（一）煤泥水流程煤泥水流程目前主要有三种形式，即浓缩浮选、直接浮选和部分直接浮选。浓缩浮选流程是指煤泥水进入浮选之前先经浓缩机，浓缩后的底流进入浮选，溢流作为循环水，这是目前一般选煤厂所采用的流程。直接浮选流程是指原煤中带来的细煤泥，经过选煤设备，不经浓缩，全部进入浮选，可以实现“清水选煤”，不产生细煤泥在洗水中的循环、积聚。直接浮选的原料是精煤斗子捞坑溢流或是精煤角锥池的溢流，由于煤泥在水中浸泡时间短，煤粒的表面新鲜，浮选时选择性好。部分直接浮选是直接浮选和浓缩浮选演变过来的。主要有两个流程，一是有部分煤泥水不经浓缩机直接进入浮选，有部分煤泥水经浓缩后浮选；二是有部分煤泥水直接作循环水，部分去直接浮选。由于部分煤泥水直接浮选，故可以环节细煤泥积聚问题。根据中国一些选煤厂煤泥水处理系统工艺流程的应用和技术改造情况，对中国选煤厂所使用的几种煤泥水处理工艺流程的流程结构、流程的优缺点、适应条件及处理效果进行了分析和论述。同时，分析了引起选煤厂煤泥含量增加和循环水浓度升高的原因，以便选煤厂根据具体原因进行煤泥水处理系统工艺流程的选择，并进行技术改造。 随着经济的不断发展和环保要求越来越严格，各个行业对煤炭产品质量的要求也在不断地提高，这就使得选煤厂煤泥水处理作业显得越来越重要。 实践证明，煤泥水处理系统是湿法选煤生产中的一个非常重要的环节，煤泥水处理效果的好坏直接影响选煤厂整个生产工艺流程分选效果的好坏。同时，煤泥水处理系统也是选煤厂实现 煤泥厂内回收、洗水闭路循环的一个重要措施。 因此，根据原煤煤质特性和煤泥性质，如何选择合理的煤泥水处理工艺流程，是选煤厂设计及老厂改造的根本任务。 由于中国过去对环保要求的不严格，选煤厂在设计及建设中对煤泥水处理系统重视的不够，使许多选煤厂投产后，煤泥水处理系统工艺流程问题严重，循环水浓度高，严重影响选煤厂生产工艺的正常进行。 所以，选煤厂煤泥水处理系统的技术改造越来越频繁，越来越完善。 因此掌握和了解各种煤泥水处理工艺流程及其适应条件是非常重要的。 近年来，由于种种原因，原煤中煤泥含量增加，为了保证正常生产和产品质量的要求，减少环境污染，许多选煤厂都在不同程度上对煤泥水处理系统进行了技术改造。 下面主要对原煤中煤泥含量增加、煤泥水处理工艺流程和浮选流程结构的优缺点及适应条件等内容进行论述，为选煤厂煤泥水技术改造提供一点参考。 1 原煤中煤泥含量增加的原因 原煤中煤泥含量增加的原因主要有以下 2个方面：(1) 原煤煤质的变化：许多选煤厂由于现在处理的原煤煤质与原设计生产的原煤煤质有所不同，尤其是矿区型(中央)选煤厂这种现象更加明显。(2) 采煤方法的变化：随着机械化采煤程度的不断提高，原煤中煤泥含量逐渐提高，如田庄选煤厂入选原煤中煤泥含量比原设计增加 10%以上。 2 循环水浓度升高的原因 选煤过程是一个复杂的系统过程，在一个完整的洗选过程中，每个作业环节对次生煤泥的产生都有影响。 所以， 引起选煤厂循环水浓度升高的原因既有原煤煤质方面的原因也有选煤工艺流程本身的原因。（二）煤泥水管理煤泥水系统泛指选煤厂分选作业后的脱水、浮选、浓缩、压滤等环节 ,它覆盖了选煤厂生产的绝大部分。因此 ,煤泥水系统运行效果 ,直接影响一个选煤厂生产系统的运行效果 ,最能体现一个选煤厂工艺系统的管理水平。如何确保煤泥水系统正常运行 ,笔者根据多年对选煤厂煤泥水管理系统的研究 ,归纳出 6个方面的问题 :工艺要合理、改造要有理 ;煤的性质要研究 ,水的特性要分析 ;要有合理的能力及技术储备 ;要用好人力资源 ;要管好循环水、净化水及清水 ;实现洗水闭路循环、煤泥全回收 ,清水敞开用。本文着重对这 6个方面应做的工作进行阐述。认为 ,只要对煤泥水系统的这 6个方面工作作好 ,一个选煤厂的生产系统即可实现正常运行。2做好煤泥水系统的严格管理2 .1工艺要合理 ,改造要有理煤泥水系统的工艺能否满足煤泥回收和水净化的要求 ,是该系统能否正常运行的先决条件。因此 ,选煤厂煤泥水系统的管理 ,应由此入手。通过结合入选原煤的性质 ,对每个工艺环节进行细致的分析后 ,不难发现所采用工艺、设备的优缺点 ,并在生产管理过程中做出有侧重的检查和分析 ,为下一步的技术改造提供充分的依据。洗煤水概况 洗煤废水是煤矿湿法洗煤加工工艺的工业尾水,其中含有大量的煤泥和泥砂,给矿区附近的环境造成了严重的污染。洗煤废水已是煤炭工业的主要污染源之一,越来越受到人们的重视。洗煤废水特别稳定,静置几个月也不会自然沉降,因此处理非常困难。在不进行任何适当处理的条件下排入外环境，无疑将对地表水、地下水及地貌环境的安全造成危害。我国从60年代就开展了这一方面的研究工作,但始终没有研究出比较有效的处理方法。洗煤水的来源 洗煤业的“三废”包括煤泥、煤矸石、洗煤业废水（煤泥水）三部分，其中，洗煤业废水（煤泥水）是危害最大，也是最难处理的。目前，洗煤业常用洗煤工艺方法有：跳汰洗煤工艺方法和重介洗煤工艺方法。在洗煤过程中，均利用水作洗煤介质。洗煤用水量大，洗煤后产生煤泥水量也大（排放系数一般为每吨精煤产生29(吨煤泥水）。煤泥水含众多污染物质，排入外环境，对地表水和地下水都将造成一定污染。 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。五、煤厂煤泥水系统改造1 选煤厂煤泥水系统概况原煤泥水系统非常复杂，尾煤泥水经过一段浓缩机浓缩后，底流由旋流筛及高频筛回收粗煤泥，旋流筛溢流及高频筛筛下水打到沉淀塔沉淀，沉淀塔底流再经旋流筛及高频筛回收部分粗煤泥，粗煤泥经煤泥离心机脱水后掺入洗混煤（即中煤）。细粒级煤泥经二段浓缩机浓缩，由压滤机回收。系统复杂、环节多，造成管理的困难，主要存在的问题有：沉淀塔底流管易堵，且难处理。旋流筛浓缩、分级效果差。高频筛回收粒度下限高，回收率低。煤泥离心机故障率高，且粗煤泥水分高。事故放塔时，造成煤泥水外排。尾煤压滤系统负荷大，很难实现洗水闭路循环。2 选煤厂煤泥水系统的改造随着我国对工业污染的治理严格要求以及国民对环境保护意识的提高，尤其是在污染严重的煤矿企业中。对待原煤的处理，提高煤炭的利用率，是极为迫切解决的问题。我国在洗选煤工艺中更是力求精益求精。下面就洗煤厂煤泥水技改项目作以讨论。随着采掘机械化的不断发展，原煤产量进一步提高。在洗选中发现，洗煤系统的煤泥水浓度、粒度、粘度、酸碱度、硬度等导致沉降速度和效率都在变化，使得煤泥水的沉降效果和处理溢流水得不到保障。针对以上问题，结合北京中宇公司提供煤泥水技改方案，我们分析如下：1.洗煤厂浮选尾矿流量约为650m/h，入料浓度约小于等于50-100g/l，溢流浓度约小于等于10g/l，底流浓度约为350450g/l。2.北京中宇提供的技改方案为，在确定煤泥水处理工艺系统设计时，分为化学处理和物理处理相结合的工艺。化学处理部分为采用阴、阳离子药剂系统组合分段投加；物理处理部分为对煤泥水沉淀采用“斜管浅层沉淀”的工艺理论。在实际生产过程中，牵一发而动全身。煤泥水系统直接影响着洗煤生产运转。在不影响正常生产，又必须改造原煤泥水沉淀处理能力差得情况。所以并联一套煤泥水处理系统，可以保证原煤泥水系统运行、检修时不停产，在煤泥水恶化的情况下双系统运行。根据北京中宇提供资料：新增加煤泥水系统所需的主要设施设备有高效斜管沉淀槽、煤泥水混合桶、静态离子组合加药系统、底流泵、供配电设施、以及新增煤泥搅拌桶、加药系统和泵房车间、设备基础。新增煤泥水处理系统的工艺:1.水处理系统，煤泥水经过煤泥水混合桶，经阴、阳离子组合加药系统和静态混合器加药，通过重力自流入高效斜管沉淀槽，沉淀槽溢流水回流至循环水池重复利用。2.煤泥水处理系统，高效斜管沉淀槽底部的煤泥由底流泵打入压滤车间煤泥搅拌桶，煤泥搅拌桶新增一台，以确保煤泥水缓冲能力，并在事故情况下能够将污泥排放到煤泥干化场，自然晾干，煤泥搅拌桶的煤泥经过压滤机压成泥饼，然后通过系统外运2 工艺效果选煤厂两段浓缩、两段回收煤泥水流程图如下所示。中煤、矸石磁选尾矿和浮选尾矿一段浓缩除杂弧形筛入料一段回收出料二段浓缩离心液、滤液二段回收滤饼溢流循环水系统中设置2台沉降过滤式离心脱水机，可同时使用，煤泥量小时也可实现一备一用。对此设备的工艺设计目标如下：（1）脱水产物水分低且松散，容易掺到中煤中，以满足用户要求。（2）脱水产物的固体回收率要达到70%，其中大于0.045mm粒级的回收要达到80%以上，减少二段浓缩、二段回收作业的煤泥量。（3）起到降灰作用，脱水产物的灰分要比入料低2%以上，保证中煤的质量。为达到以上目标，对一段浓缩作业提出两项要求：起到水力分级作用，保证离心机入料中小于0.045mm粒级产率小于40%。起到浓缩作用，保证离心机入料浓度在20%-40%之间。此外，为防止沉降过滤式离心脱水机过滤段筛网破损，在第一段浓缩底流进入设备前加一道除渣弧形筛。为检查沉降过滤式离心脱水机工艺效果，在试验条件有限（小筛分数据只能做到200网目，即0.074mm）的基础上做了以下试验分析，入料及产物粒度组成见表1，工作指标见表2：表1 离心机入料及产物粒度组成粒级网目入料%离心液（含滤液）%脱水产物%产率灰分产率灰分产率灰分200.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 20-4020.24 33.67 0.50 30.53 25.34 32.52 40-6010.40 29.77 0.85 12.81 27.58 60-808.96 31.35 1.26 8.73 29.07 80-12019.36 33.84 2.72 32.42 17.98 31.94 120-20012.34 38.86 3.49 35.09 11.56 35.72 20028.70 43.15 91.18 45.75 23.58 44.29