永定莊選煤廠藥劑的分析與應用

靖吉東

（大同煤礦集團 大地選煤有限公司永定莊選煤廠，山西 大同 037000）

1 背景情況

永定莊選煤廠隸屬于大同煤礦集團有限責任公司，位于大同煤田向斜中段東南側(cè)，地理位置在大同市西南約23.5km處，行政隸屬大同市南郊區(qū)所轄，永定莊選煤廠設計能力210萬t／年，處理量400t／h，屬大型模塊化動力煤選煤廠。該廠采用重介及螺旋分選機聯(lián)合分選，50～1.5mm粒級由重介旋流器分選，1.5～0.15mm粒級由螺旋分選機分選，＜0.15 mm粒級由加壓過濾機處理。主要設備均采用國外進口設備。廠區(qū)主要建筑有辦公化驗樓、主洗車間、濃縮車間、庫房、介質(zhì)庫、消防水池、集中生產(chǎn)泵房、原煤場、產(chǎn)品倉、矸石倉、各皮帶棧橋等。

永定莊選煤廠自運行以來，絮凝劑的使用量持續(xù)偏高，通過分析，發(fā)現(xiàn)是由于煤泥粒度組成中＜0.075 mm的含量偏高，占到40%以上，導致需要開啟加藥系統(tǒng)輔助處理煤泥，造成該廠的絮凝劑使用量大幅度增加。

2 研究內(nèi)容

2.1 試驗用煤泥水

該廠濃縮池入料小篩分試驗表見表1，表1數(shù)據(jù)表明，該廠濃縮池入料中極細粒（＜0.045mm）含量高達73.13%，灰分高達45.24%，這種煤泥給濃縮池的濃縮沉降帶來極大的困難，嚴重影響洗水濃度，所以需要添加藥劑來解決其沉降問題。

表1 永定莊選煤廠濃縮池入料小篩分試驗表

煤泥的細粒級組成含量越高，在體系中的穩(wěn)定性越高，就越不容易沉降，同時也給煤泥的處理帶來了難度，因為入料粒級越細，越容易堵塞濾布，導致濾餅水分增高，煤泥處理能力降低。所以，及時將煤泥沉降，提高煤泥的疏水性，增強煤泥的處理，才能解決煤泥水問題。

2.2 絮凝試驗

1）絮凝劑的選擇。由于細粒級顆粒表面帶有負電荷，所以通過凝聚劑增加電離正電荷來破壞體系的穩(wěn)定性，從而促使顆粒相互接近聚團沉降。再通過絮凝劑的“架橋”作用，將聚集的顆粒形成較大的絮團，在重力作用下，加速沉降。

2）試驗煤樣和試驗藥劑。煤樣為濃縮機入料，入料濃度為50g／L，試驗用絮凝劑為聚丙烯酰胺（PAM），濃度1‰，凝聚劑為生石灰，濃度為5%.

3 試驗結(jié)果

3.1 單純用凝聚劑的沉降時間

試驗生石灰不同用量對煤泥水沉降時間的影響。在同一濃度下，分別用不同劑量的生石灰溶液進行沉降對比試驗，以沉降時間來表征沉降效果。凝聚劑用量對沉降時間的影響示意圖見圖1.

圖1 凝聚劑用量對沉降時間的影響示意圖

由圖1可見，煤泥沉降速度開始隨著凝聚劑用量增加而加速，達到一定量時，沉降速度反而下降，這是因為中和后的顆粒表面重新帶有相同電荷，產(chǎn)生排斥作用，再次阻礙顆粒聚團，影響沉降。通過試驗確定凝聚劑用量250mg／L.

3.2 沉降時間對比

對使用凝聚劑+絮凝劑的沉降時間和單一使用絮凝劑的沉降時間進行對比。在相同絮凝劑用量下，進行對比試驗。使用凝聚劑對PAM絮凝沉降的影響示意圖見圖2.

圖2 使用凝聚劑對PAM絮凝沉降的影響示意圖

由圖2看出，在使用相同劑量的PAM時，使用凝聚劑的沉降效果更好。同時確定了絮凝劑的使用量為14mg／L.

4 結(jié) 論

通過試驗，可得出了以下結(jié)論：

1）永定莊洗煤廠的煤泥水中極細粒級物料含量較多，灰分高，試驗證明凝聚劑和絮凝劑配合能達到更好的沉降效果。

2）石灰的水溶液能中和煤泥表面電荷，增強煤泥的沉降效果。

3）在煤泥水用PAM絮凝沉降前，加入凝聚劑，沉降效果更好。