煤泥水的产生和危害

1、煤泥水的产生和危害fl肿缸勺发脱和科技的进步+煤炭化空洗选亞接利用已不符合齐国的能源说策和环保政饿。发达国家的煤慢洗摊比例恨岛U儿个主要产煤国为例；羌BB的55W,澳大利亚托.德国95%,而我国至加00年底入选率仅为26%左右【叭提高煤衆洗选比例*培大旗煤入洗量己成为我国开发洁净煤技术R和实施煤炭行业可持续发展战略的主要内容.山西淵女矿业（集团）有附责任公司司吗矿选煤厂位于山四柠长治市四南部"趾氏治市釣辭血.交通方便"司吁矿井及选煤厂由煤炭工业太原设计研丸院设计,T2005年0月建成投产,&炖设计陡力为2.0MVa的大Sr#选煤厂.司马矿井田开采主整是3号煤，询煤层

2、煤质为低灰富灰、特低臨*高发热虽、高塔灰分、中等绪渣、反应性中答、扇逸的疫煤、贫瘦煤.根据司马矿亨号原煤具有易碎、肝石易泥化的特性，以及产品多样化的嬰求.采用的选煤方法为=艸“站眄麻煤采用动f»Sk汰排5ft-35mm吨煤采用尢压三产甜重介旋流器分选，粗煤泥采用煤泥重介旋流器分选.细煤泥采用压滤I叫收的匚艺.在实际生产过程中，由于煤泥水系统中煤泥含量高.同时煤怩水有一定的泥化现象”难耳通过门離沉淀來达到同液分离的目的，造成煤泥在匸£系统中不斷循环集聚，影响iE常生产及洗水闭跻循环。从煤炭工业太般设计研究院2004年所作的司马矿选煤厂设计文件中看出，SE求矿井外排水应符合（污

3、水综介排放标准（GB8978-1996）中一级标准卩毎外洗水闭路要达到我国煤炭行业洗水闭路循环一级标准，因此客观上也必须更加重视煤泥水处理技忒研沟丈现利仝坏境效益、命业绊济效益g、琴掘胡勺矿选煤丿们浓反泥化煤泥术处理的恃点，探讨处理丁艺、絮離剂的选择、煤泥水混件絮凝沉淀条件等.爲匚艺过稈改追及科学件理提供可II依据.为此对司马矿选煤厂煤耀水进行係统研宪和出具体技术参数就显得十分鯉要。煤泥水是漫法选煤所产生的工业尾水*其中含有大量的煤泥颗粒，是煤矿的主要污染游之-0我国是煤炭生产和消世的大国t煤镒作为第一能源，在一次能源消耗的结构中占76%虽然我国原煤入选率比较低，仅为38%但截止2000年，我

4、国己建有1594座选煤厂，每年洗煤336.65x10、.目前全国每年选煤用水量约8.4亿m；,占全国匸业用水量的0.74%o虽然近儿年大多数选煤厂装备了一些水处理设备，煤泥水的闭路循环率达到了86.63%,但由于技术、资金等方而的原因，每年仍有约4000万的煤泥水排放,约占全国工业废水的0.1%左右.煤泥水的外排，严St污染了煤矿周B8地区的环境.据调査,我国532条河流中，有82%受到污染,其中30条500km以上的河流中有18条受到煤泥水的污染煤矿煤泥水的直接排放,不仅严叩也汚染rMjibi的坏境，而且还会造成人量煤泥的流失。煤泥水经适当处理后回用于洗煤，不仅解决了环境污染问题，而且还会为

5、企业带来显着的经济效益，其中包括回收煤泥所得、节省洗煤用水的水费和免交的排污费。根据统计,我国目轉外排选煤废水含固体悬浮物礫泥）30万t以I.,煤泥损失价值1500万元,每年为补充洗煤用水多支出水费约2500万元,交纳超标排污费2000万元叭煤泥水的排放也造成了水资源的极大浪费。我国是水矗源佃乏的国家，人均水占有水资源就近2260m3,仅为世界人均水占有水责源量的1/3左右叭由此可见，煤泥水C成为煤灰匸业的主要污染源和煤炭损失源Z-。煤泥水的处理与冋用不仅对环境保护具有垂要意义，同时具有显着的经济效益和补会效益。煤泥水的性质与所洗选的廉煤性质有关，讹怙况卜地质年代较长，煤质较好的原煤所产生的煤

6、泥水处理难度较小：而地质年代较短的年轻煤种遇水易泥化，选煤所产生的煤泥水悬浮物浓度和COD浓度都很高，而且颗粒表而带有较强的负电荷，久置不沉,难于处理.我国科技匸作者从上个世纪60年代就开展了这方而的研究I作，但始终没有研制出非常仃效的治理技术。76%.M然我国原煤入选率比较低,仅为38%.但裁止2000年,我国己建有"1594庵选煤厂，毎年洗煤336.65xio（tII前全国毎年选煤用水就约8.4亿rn，占全国工业用水秋的0.74%.如然近儿年大多数选煤厂装备J"一些水处理设备，煤泥水的闭路循环率达到86.63%,但由于技术、资金等方面的原因，每年仍有约4000m3的煤泥

7、水排放,约占全国I业废水的0.1%&右。煤泥水的外排严贞门染了煤矿周国地区的环境。据调住,我W532条河流中.有82%受到污染,其中30条500km以上的河流中有18条受到煤泥水的污染口】。煤矿煤泥水的r接排放，不仅严収地污染了周用的环境.而b还会适成人址煤泥的流失。煤泥水经适t处理麻冋用洗煤，不仅解决了环魂污染问題，而R还会为企业带来显善的经济效益，其中包揺回收煤泥所得、节省洗煤用水的水费和免交的井污费.m据统计，我【Nil询外丼选煤废水含固体悬浮物（煤泥）30万t以上，煤泥损失价值1500万元，毎年为补充洗煤川水篡支山水费约2500万元，交纳趙标排污费2000）j元叭煤泥水的排放也

8、造成水资源的极大浪如我【N是水资源僵乏的LN家.人均水占仃水资源量近2260m仅为世界人均水占有水资源鈕的IS左右叫山此可见，煤泥水（2成为煤炭1业的匸要污染源和煤炭损失源/一。煤泥水的处理打回用不仅对环境保护具有重要意义,同时具有显著的经济效益和社会效益.煤泥水的性质仃所洗选的原煤性质仃关.一般悄况地质年代较长.煤质校好的原煤所产生的煤泥水处理难度较小：血地质年代较短的年轻煤种遇水易泥化，选煤所产生的煤泥水悬浮物浓度和COD浓度都很爲，而R颗粒农面带仃较强的敛电荷，久賈不沉.难于处理。我国科技工作者从上个世纪60年代就开展了这方面的研究工作,但始终没冇研制出II：常冇效的治理技术.1.3煤泥

9、水的产生和危害选煤技术槪述从地下开采出的原煤含有大址的杂质和灰分,如果尚接燃烧.不仅会造成煤炭资源浪费，而厲还会加匝大厲的坏境污染。选煤是介理利用煤炭员源、保护环境的址经济和最有效的技术,是煤炭加工、转化为洁挣煤燃料必不可少的基础和关键环节;通过选煤可以优化产品结构.提高利用效率闪。因此，国际上公认选煤是实现煤炭高效、洁净利用的tr选方案。选煤的目的是去除原煤中含的杂质,提离煤炭的发热量和结焦性,降低灰分、硫分，并为减轻燃煤地区的人气污染创造条件.全世界原煤平均入选比例任50%左右，但一些发达W家明显髙于这一比例.如徑国效果受入选物料的粒度、形状影响较大。风力分选设备主要有风力跳汰机和风力摇床

10、。风力选煤具冇适合于峡水地区的煤炭分选、无煤泥水处理系统、操作费用低、投资省等优点。但是，由于其适宜的入料煤粒级窄、分选密度下限高、效率低、工作风量大和粉尘污染严重等缺点，应用范禺较小。(2) 湿选,利用水或水与矿物组成的悬浮液选煤,包括跳汰、直介和浮游选煤:种方法。虽然湿法选煤耗水量大，费用髙，但分选效果好，因此，I前广泛采用的是湿选。我国采用湿选方法选煤的选煤厂约占94%-t20I比纪80年代，国外碁本以眺汰选为主,到90年代,収介选煤的比例己由第二位上升到第一位。如美国的重介选煤比例由原30%上升到45%,而跳汰选煤则由49%降至35%罔。目前美国的重介选煤比例己占66%,法国占60%.

11、加拿大占56%。我国目前还地以跳汰选煤为主。衣12为我国目1W所采用的选煤力M的比例。目曲我国研制的多次进气X系列父呢脉动跳汰机可使分选卜限显低达到0.125mm,并降低了顶水耗屋9】1-2我国种迭煤方法所山的比例方法跳汰重介浮选其它比例()5228146132煤泥水的产生湿法选煤需要大量的水.以跳汰洗煤为例，每入选It原煤约需450?循环水，还、i卜加部分淸水叭而这兰水经过洗选过程后就含有了大的细小颗粒，通常把这种含有粒径小于lmm的悬浮粒子的洗煤水叫煤泥水。煤泥水有两种，一种是煤质较好的原煤洗选所产生的煤泥水，这类废水所含的颗粒粒度较大，浓度较低,处理相对比较容易.另种是高泥质原煤洗选所产

12、生的煤泥水,这类废水悬浮物浓度岛，颗粒细小，11.农曲带右较强的负电尙，圧种稳宦的胶体体系,难干处理。我国有相当数屋的原煤是年轻煤种，属于高泥质化原煤，洗选所产生的煤泥水浓度高,处理难度大。1.33煤泥水对环境的污染133.1悬浮物的污染悬浮物理煤泥水中的拒要污染因产煤泥水中的悬浮物严16超标,敵超标儿卜倍,有的甚至超标几百倍、儿千倍.煤泥水中的悬浮物主耍是细小的煤粒和粘上类颗粒，这些悬浮物大量进入水域后，水体的浊度增加、透光度减弱，产生的危害主要是：（1）使水体色度加深，透光性减弱，影响水生生物的光介作用，抑制其生长繁殖，妨碍水体的H净作用：（2）悬浮固体可能堵塞鱼鲍，&致鱼类窒息死

13、亡：（3）由于微生物对有机悬浮固体的代谢作用，会消耗掉水体中的溶解氧：（4）悬浮固体中的可沉固体，沉积于河底，造成底泥积累与腐化，使水体水质恶化:（5）悬浮固体可作为载体，吸附其他污染物质，随水流迁移污染。另外，水体受溶解固体污染后，使溶解性无机盐浓度增加，如作为给水水源，水味涩口，甚至引起腹泻，危害人体健康【。煤的染色作用对水体的色度影响煤是一种特殊的染色体，对水体有一立的染色作用，从而造成水体的色度严重超标。色度是一种感观性指标，色度较髙的水体会引起人们感官不悦。在接纳煤泥水的水系中,颜色皆呈黑色，严重影响水的透明度，直接破坏自然环境，给人以污浊厌恶之感。尤其是在风景游览地区，影响更大。选

14、煤药剂的污染煤泥分选，尤其是采用浮选方法时需要加各种不同的药剂，其中包括起泡剂（松油、杂醇类等）、捕收剂（煤油、轻柴油等）、调整剂（酸、碱等）等，另外在煤泥浓缩、煤泥压滤过程中也要投加絮凝剂，如聚丙烯瞅胺等。由于这些药剂的使用，使得外排水中的一些指标超标，给环境造成严重污染。另外，煤泥水中的有毒物质、油类物质、有机物及pH值也是环境的污染源。各种金属粒子的污染煤炭颗粒和灰分中含有一些金属离子，洗选后有部分金属离子进入煤泥水中。测立表明，选煤厂外排水较入洗前淸水中金属离子含量增高。1.4煤泥水处理技术现状煤泥水治理的日标就是泥水分离，即不仅耍得到淸洁的水，而且还要得到含水率低、易于脱水的煤泥。多

15、年来，世界各国环保专家始终将煤泥水的处理与回用做为矿山废水处理的一个重点内容进行专项研究。国外煤泥水处理现状冃前，世界上一些产煤大国如俄罗斯、美国、徳国、英国、澳大利亚、乌克兰、南非、波兰等基点上实现了煤泥水的零排放，分离出来的煤泥也得到了有效的利用。这叫国家的凍煤煤质总体较好，分选力汉先进，选煤设务件能可靠，产生的煤泥水适肖处理后即能满足冋用洗煤的要求。采用的处理基本工艺是：煤泥分选一尾矿浓缩一压滤。典型工艺见农1-3。衣1-3腆乜的煤泥水处理I艺煤泥水流程优点缺点"按浮选一尽煤浓缩-压滤易于实现洗水闭路粘煤得到到投资大.运行成木髙允井回收.经济、环境效釐好煤泥币:介选i足煤浓缩一

16、乐滤粗煤泥分选精度高投资较小稱煤泥冋收卜限0.1mm.煤址大煤泥水介顽力选湘煤泥直接回收一细煤泥浓缩斥滤投资和运行费用比直接浮选一用煤浓缩-圧滤流程稍低适一于分选密度在1.6kg/L以1：的易选祖煤泥细煤泥虽大、脱水用难煤泥分选设备性能的优劣苴接彩响煤泥水的性质及处理的难易程度。近儿年，世界各国II帮巫视高效煤泥分选设备的研制开发。夬国YangDC研制开发扬氏填充式跳汰机，能够有效分选小于25旧微细颗粒，并具有较好的脱篠降灰的功能小】扬氏填充式跳汰机又名柱式跳汰机，于1996年申请了国际专利。其主要特点是在跳汰室内放入充填物形成若F个格楠形成个环稳态又有脉动的Jt升水潦脉冲水波由柱底附近给入，

17、物料在网格式上升液流的作用下进行分层,重物料颗粒由底部排出,轻物料颗粒由顶部溢流排出。澳大利亚研制的Kelsey离心跳汰机可分选0.0630.038mm的煤泥。美国研制的Falcon离心分选机,I.作时产生的离心力为30Og,可有效分选0.60.043mm的煤泥。澳大利'II；研制的干扰床层分选机(TBS)利用干扰床层实现按密度分层，分选眾佳粒度范尉为0.25mm(11L讽介质选煤,待别地匝介质旋流器选煤C越來越被选煤界人上认可。匝介质旋流器Fl上世纪40年代问壯以来，经不断改进与发展，其基本结构形式和性能发生了很大变化，除传统型旋流器外，日前还出现了平底型和切线推料型旋流器等。研究农

18、明，切线排料的平康型旋流器的入料量和底流排比传统型旋海器分别高21%和75%【。圆筒形敢介旋流器在近20年里得到了较大的发展,出现了有压入料的涡赛尔旋流器和无压给料的戴纳型重介旋流器(D.WP)。早在上世纪80年代，英国煤炭公司研制开发了IARCODEMS圆简形重介质旋流器,分选1000.5mm级康煤,最大直径为1200mm.改进旋流器结构,减少紊流的影响一直是研究章点.南丰的JBosman对旋流分离器的分离效果进行研究，认为涡流式渐开线入料口的旋流器具有最大单机处理能力，并建议采用轴流式旋流器，町以改善进入溢流屮的切路斜流。如果借助水喷射器将水喷射到旋血底部,可使进入底涼中的対路斜流减少50%叫澳大利3ZJK矿业中心开发的-种新科分级旋流器(JKCC),机体上部轴向逐渐收缩，并呈锥形，溢流管采用厚壁和待殊形状，底流口径向面上设凸台。实脸证明苴分离效果明显优F传统旋流器煤泥敢介簾流器近几年研究的也比较多。澳大利亚JK矿业中心研制成功的JKDMC新型结构乘介质旋流器，采用超细磁铁矿介质(小于90s)分选煤泥，对l0.125mm或粒级取得了较好的分选效果(叫Custom煤炭总公司的初步实验农明,采用微细磯铁矿粉重介质旋流器匸艺可以冇效地处理0