双鸭山选煤厂跳汰工艺改造设计样本

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。双鸭山选煤厂跳汰工艺改造设计李净儒(黑龙江科技大学矿业工程学院矿加11-2班黑龙江哈尔滨150027)摘要: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、流程的优袂点、适应条件及处理效果进行了分析和论述。同时,分析了引起选煤厂谋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艺流程的选择,并进行技术改造。关健词:煤泥;水处理;工艺流程;浮选AnalysesofslimewatertreatmentprocessdesignAbstract:Thepapermainlydiscussedandanalyzedonslime-water,treatmenttechnologicalprocesstobeappliedinChina,Thepaperpresentsthatstructure,advantageousandshortcoming,andapplicationconditionsoftheseslime-watertreatmenttechnologicalprocessinordertoapplicationandinnovationofslime-watertreatmenttechniquesinsomecoalpreparationplantsinChina,Inthesometimes,thepaperanalyzedreasonstoresultsinslimequantityincreasingandhigherconcentrationofcirculationwater,Coalpreparationplantswilltakereasonablychoiceandinnovationofslime-watertreatmenttechnologicalprocessinaccordingtocharacteristicsofslime.Keywords:slime;watertreatment;process;flotation.1引言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。煤泥水是指煤炭在分选加工过程中所产生的介质用水,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,煤泥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。煤泥水处理和煤炭的洗选加工密切相关,随着对选煤产品的要求愈加严格、选煤工艺的愈加复杂、选煤厂的大型化愈加明显以及水资源的愈加珍贵和环境保护标准的愈加苛刻,煤泥水处理已经变成了整个选煤工艺中涉及面最广、投资最大、最复杂、最难管理的工艺环节。煤泥水特别稳定,悬浮物浓度和COD浓度都很高,而且颗粒表面带有较强的负电荷,静置几个月也不会自然沉降,因此处理非常困难,煤泥水必须实现厂内循环再利用。煤矿煤泥水的直接排放,不但严重地污染了周围的环境,而且还会造成大量煤泥的流失。如果煤泥水经适当处理后回用于洗煤,不但解决了环境污染问题,而且还会为企业带来显著的经济效益,其中包括回收煤泥所得和节省洗煤用水的水费和免交的排污费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。因此,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。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。2煤泥水处理工艺流程分析当前国内外常见的煤泥水处理工艺概括起来有3种流程:浓缩浮选、直接浮选、半直接浮选流程。3种工艺流程各有所长,中国使用直接浮选工艺流程的选煤厂越来越多,许多老选煤厂在煤泥水系统改造中采用直接浮选来代替浓缩浮选。同时,中国选煤厂根据煤质的变化和选煤厂实际出现的问题,在改造过程中,结合不同处理工艺的特点提出了分级浮选处理流程。2.1浓缩浮选流程浓缩浮选流程,是指全部煤泥水进入浓缩机,经浓缩后,溢流作为选煤用循环水,底流进入浮选作业,如图1所示。这种流程的特点是浓缩机底流浓度较高,在30一40glL之间,在煤浆处理装置中用清水稀释到10一20g/L再进入浮选,因此浮选浓度较高粒度较粗该流程的特点:80年代以前,中国选煤厂基本上使用浓缩浮选流程。有的选煤厂处理效果较好有的选煤厂浓缩机溢流浓度偏高,洗水质量差,必须补加清水,外排煤泥来降低循环水浓度,造成环境污染资源浪费。其原因是对浓缩浮选流程的特点及适应条件认识的不够充分。经过实践证明,浓缩浮选适应于煤质变化大而频繁,细泥含量少,煤泥不易泥化的选煤厂。该流程的优点:这种流程因采用容量很大的浓缩机作为一个缓冲设备,提高了入浮物料的稳定性,能有效降低煤泥水输入量对浮选人料浓度的影响,浓缩系统抗干扰能力强。可提高浮选浓度。该流程的缺点:大量细泥集聚在洗水系统中循环,不能外排,造成循环水浓度高,常达到10一20g/L,不但影响重选的分选也影响浮选效果;因循环水浓度高,捞坑跑粗;细粒浮选速度快,在浮选机第一、二槽浮起,此时槽内矿浆浓度高,选择性差;粗粒浮起慢,常常损失于尾矿中。另外,为了降低洗水浓度,须增加向系统中的补加清水量,从而导致洗水不平衡,外排煤泥水,造成煤泥流失,污染环境2.2直接浮选流程直接浮选流程,是指全部煤泥水,不经浓缩机浓缩,经过缓冲池后,直接进浮选,浮选尾煤进浓缩机,在浓缩机中添加絮凝剂或有足够的沉淀面积,所得清净的溢流作循环水使用。底流用压滤机脱水,实现厂内煤泥水闭路循环,如图2所示。该流程克服了浓缩浮选的缺点。近年来,在国内外得到了广泛地应用。中国新设计的炼焦煤选煤厂多采用直接浮选流程。一些老选煤厂如田庄选煤厂、邢台选煤厂的煤泥水处理系统工艺流程也由浓缩浮选流程改为直接浮选流程,实现了洗水闭路该流程的优点:流程简化,作业环节减少,取消了大面积浓缩设备,减少了厂房面积,降低了基建投资和生产成本;浮选人料均匀,消除”跑粗”现象;浮选浓度降低,适于细粒浮选,提高了煤泥水的选择性;直接浮选缩短了煤泥水在水中的浸泡时间,改进了煤粒表面疏水性,提高煤泥的可浮性,缩短了浮选时间;消除了细泥循环,降低了循环水浓度,由原来的100一150g/L降低到1g/L左右,减少了清水用量,改进了选煤粒度下限,提高精煤产率;减轻了泥化现象该流程的缺点:直接浮选虽然有上述优点,很受青睐,但仍有一些不足。入人料浓度偏低,如不能保证合适的入浮浓度(80一10g/L),就要增加药剂消耗;需要设置适当容量的缓冲池,来稳定浮选操作;直接浮选因相对于浓缩浮选浓度偏低,故需要处理能力大的浮选机;浮选尾煤必须澄清,因此必须要加絮凝剂或凝聚剂。该流程的特点:关键在于综合掌握该流程的适应条件。该流程适于煤泥含量大,特别是细泥含量大的选煤厂,浮选尾煤采用压滤机脱水。但这种工艺极不适应极细泥质的分离与浮选。如杏花选煤厂由于入选原煤中细颗粒含量大歼石遇水极易泥化,在生产过程中产生了大量的高灰细泥,资料报道浮选人料中小于0.074mm的细颗粒占人料的81.07%,致使选煤厂根据杏化选煤厂煤质、水质的特殊性,改进煤泥水处理2.3半直接浮选流程半直接浮选流程是介于上述两者之间的流程,溢流水一部分进入浓缩机,一部分直接进人浮选作业。该流程比较灵活,适用于煤质变化大的选煤厂,一般在选煤工艺流程中有主再选作业的选煤厂中考虑,一般主洗捞坑的滋流有较高浓度直接作为浮选入料,再洗捞坑滋流因煤泥含量少,浓度较低直接作为循环水使用。该流程当前主要用于浓缩浮选流程的老选煤厂改造,一方面减少了细泥的恶性集聚,另一方面可保证循环水正常循环,对主洗循环水不产生负面影响。如芦岭选煤厂根据其煤质的变化和煤泥水处理系统存在的问题,由原来的直接浮选改为部分脱泥浮选是较好解决煤泥水处理系统存在问题的有效途径。3浮选流程结构浮选流程是保证煤泥水浮选获得理想的技术经济指标的重要条件流程结构的确定取决于原煤的性质,以及对产品的质量要求3.1一段浮选流程一段浮选流程结构如图3所示,该流程结构简单、操作方便、处理量大。适用于分选可浮性好或对精煤质量要求不太严格的煤泥。图3一段浮选流程结构3.2两段开路浮选流程两段浮选流程结构如图4所示,该流程是把在浮选机后几室灰分较高的泡沫产品作为最终中煤。可得到较低灰分的精煤和可废弃的高灰分尾煤,而浮选精煤产率有所降低。当中煤基本上是煤和研石的连生体时,采用这样的流程是合适的。但由于需要一套浮选中煤脱水回收等设备.使全厂的生产系统复杂化.图4两段浮选流程3.3中煤返回再选的浮选流程结构中煤返回再选的浮选流程结构如图5所示。该流程的目的是提高浮选精煤产率。返回量主要取决于中煤和入料的灰分,两者相近时才是合理的。当中煤和研石基本上是单体解离时,采用此流程才有意义。此流程适于可浮性中等的煤泥,对煤质变化有较强的适应性。但由于中煤返回形成循环负荷,使操作复杂,并降低浮选机的处理能力。图5中煤返回再选的浮选流程结构3.4一次精选的浮选流程粗选精煤全部精选的流程结构如图6所示。图6粗选精煤全部精选的浮选流程当粗选精煤达到最终精煤合格指标时,也可采用部分粗选精煤精选的浮选流程结构,即分支浮选流程结构,如图7所示。图7部分精煤精选的浮选流程结构精选流程结构复杂,浮选机处理能力低,只有当分选可浮性差的煤泥或生产低灰分精煤时才采用。精选一般采用较低的煤浆浓度,粗选精煤经过一次精选,灰分可降低1%一2.5%,如赵各庄选煤厂因煤泥可浮性变差,1999年为了改进浮选效果,提高浮选精煤的回收率,把浮选流程由粗选流程改为粗选、精选和分支浮选任意可调流程,浮选精煤产率由改造前的59.29%提高到改造后的72.35%4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:(l)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,特别是矿区型(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。5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。因此,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。总结起来,主要有以下几个方面:(l)煤质的变化,粒度组成的变化:原煤中煤泥含量增加,特别是细泥含量的增加,另外还有洗选过程中因工艺配置的不尽合理而产生的次生泥化现象;如老屋基选煤厂因破碎环节而产生的次生煤泥量达3.05%,而且歼石泥化严重,加重了煤泥水处理系统的负担,经过改造破碎环节和采用高效的分选工艺,浓缩机溢流浓度由250g/L左右降到了12g/L(2)分选工艺系统:一是带有预先筛分作业的选煤工艺,筛分效果不好,致使块煤分选系统的循环水浓度偏高;二是分级效果差,沉降作业面积不足,导致循环水浓度偏高,如阳泉煤业公司选煤厂因分级设备效率低,大量粉煤进人跳汰系统,导致煤泥水处理系统不堪重负,致使循环水浓度常在300g/L,经过煤泥水系统的改造后洗水浓度由300g/L降到200g/(3)分级、浓缩脱水及浮选设备的选择:特别是浓缩和浮选产品脱水设备,它是影响循环水浓度的重要因素之一;如屯兰矿选煤厂在进行煤泥水技术改造前就是因为浓缩机设备的不完善给料的不合理导致浓缩机溢流浓度高达70g/L