選煤廠煤泥水的危害及處理方法研究

董立忠

摘要：我國(guó)是世界上煤炭資源最豐富的國(guó)家之一，年生產(chǎn)量和消費(fèi)量位居世界第一，儲(chǔ)量居世界第三。原煤直接燃燒利用不僅效益低下而且會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，原煤洗選則變得尤為重要，不過選煤廠產(chǎn)生的煤泥水危害一直是一個(gè)難題。我國(guó)煤泥水治理技術(shù)應(yīng)用推廣程度低，煤泥水處理率低，治理成本高，工藝復(fù)雜，煤泥水帶來的危害制約著我國(guó)煤炭能源的綜合利用。

關(guān)鍵詞：煤泥水；危害；處理方法

煤泥水的存在狀態(tài)特別穩(wěn)定，靜置很長(zhǎng)時(shí)間也不會(huì)自然沉降，處理非常困難。在選煤廠工藝流程中，煤泥水處理系統(tǒng)是選煤廠生產(chǎn)和管理過程中最復(fù)雜、投資最大、生產(chǎn)成本最高、管理最困難的部分，其如何處理好煤泥水帶來的一系列問題直接影響到選煤廠的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、技術(shù)效果和社會(huì)效益。

1煤泥水的概括

1.1煤泥水的概念。煤泥水主要是指混雜有大量煤粉、泥土和洗選藥劑的污水，水中的煤泥一般粒徑都小于0.5mm。

1.2煤泥水的特性。由于原煤地質(zhì)年代的差異以及原煤洗選時(shí)所采取的工藝、流程、設(shè)備和管理方法的不同，各個(gè)選煤廠煤泥水的濃度、粒度組成、質(zhì)量都會(huì)有一定的差別。不過其都具有一些相同的特點(diǎn)：（1）入選需求量大。洗選用水和原煤的質(zhì)量比大約是3.5：1，部分大型選煤廠每小時(shí)需處理幾千立方米的煤泥水。（2）性質(zhì)差異大。由于各個(gè)煤種之間存在地質(zhì)年代差異，原煤洗選的流程各個(gè)選煤廠都會(huì)存在差異，從而導(dǎo)致各個(gè)煤種所含煤泥粒度、濃度、質(zhì)量各不相同，這就使煤泥水處理的工藝環(huán)節(jié)、設(shè)備和管理具有相當(dāng)大的差異。（3）自然沉降能力極差。由于超細(xì)顆粒（粒度小于0.05mm）的存在使得煤泥與水形成穩(wěn)定的膠體，這導(dǎo)致煤泥水中基本上以懸浮物形式存在，不管靜置多長(zhǎng)時(shí)間都不會(huì)自然沉降，處理非常困難。它們對(duì)煤泥水處理流程以及整個(gè)選煤工藝流程影響最大，投資和生產(chǎn)成本也最大。

2煤泥水的危害

原煤洗選流程中的浮選工藝需要加入大量的化學(xué)藥劑，原煤細(xì)顆粒中存在一些有害的重金屬元素，在洗選流程中，各種有害物質(zhì)混合形成懸浮物，如果不加以處理直接排放會(huì)對(duì)地表水和地下水產(chǎn)生短期甚至長(zhǎng)期不可估量的污染，嚴(yán)重危害人民群眾的生命安全。

2.1懸浮物的危害。懸浮物的主要成分是粒徑超細(xì)的煤粒和粘土類顆粒，這些懸浮物大量進(jìn)入水域后，會(huì)產(chǎn)生巨大的危害。懸浮物進(jìn)入水域后會(huì)影響水域的透光性，減弱水中植物的光合作用，從而導(dǎo)致水中氧含量不足，導(dǎo)致魚類呼吸困難，致使魚類大量死亡。懸浮物破壞水中生態(tài)平衡的同時(shí)，水中植物和魚類的尸體無法正常循環(huán)處理，導(dǎo)致水體惡臭，惡性循環(huán)，原本循環(huán)能力極強(qiáng)的生態(tài)系統(tǒng)變成了一灘死水。

2.2浮選藥劑的危害。浮選需要使用的浮選藥劑分為四類，包括起泡劑、捕收劑、抑制劑和調(diào)整劑。調(diào)整劑大多以酸堿藥品為主，捕收劑常用的有輕柴油、煤油等，起泡劑會(huì)用到適量的雜醇類、松油等。浮選藥劑種類繁多，處理極其困難，處理不善，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。

浮選洗煤廢水大多是對(duì)人體有毒的高分子化學(xué)藥劑廢水，未經(jīng)妥善處理直接外排，不僅各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)超標(biāo)，給環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而且對(duì)水域范圍內(nèi)的人民身體健康帶來了巨大的威脅。主要表現(xiàn)在造成附近水體PH值出現(xiàn)異常，外排水中油的測(cè)定值超出排放標(biāo)準(zhǔn)好幾倍，再就是有毒物質(zhì)在食物鏈中富集。

2.3各種微量元素的危害

煤中的有害元素主要有硫、磷、氯、砷、氟、汞、鈹、鎘、鉛等。各種有害元素隨煤泥水排出，會(huì)造成重金屬元素在水體動(dòng)物體內(nèi)積累，最后通過食物鏈危害人類，造成一些疾病，會(huì)導(dǎo)致人類精神失常、口腔疾病、骨質(zhì)疏松、全身無力、肌肉震顫等，更甚至促使細(xì)胞癌變，導(dǎo)致癌癥。

由此可見，煤泥水直接排放已成為礦業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)自然界的重要污染之一。煤泥水的處理與回收不僅具有重要的環(huán)保意義，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。

3煤泥水的處理方法

3.1直接沉淀法。雖然煤泥水自然沉淀能力差，但是自然沉淀基本不需要經(jīng)濟(jì)成本。選煤廠大多將煤泥水直接排入煤泥沉淀池自然沉淀，澄清水循環(huán)使用，這種方法無需添加化學(xué)藥劑，降低了生產(chǎn)成本。一般而言，煤泥水粒度大、濃度低、硬度高容易自然沉淀，微細(xì)粒含量大、黏土礦物多則自然沉淀困難。

3.2重力濃縮沉淀法?，F(xiàn)階段我國(guó)大多數(shù)選煤廠都采用重力濃縮沉淀法處理煤泥水，重力濃縮沉淀法常選用濃縮機(jī)濃縮工藝。全部煤泥水進(jìn)入濃縮機(jī)濃縮，溢流作為循環(huán)水，底流稀釋后浮選，浮選尾礦可排出廠外處置或混凝沉淀處理。與直接沉淀方法相比，重力濃縮沉淀法處理能力大，效率高。

3.3聚沉藥劑沉淀法

3.3.1絮凝藥劑。絮凝藥劑通?；譃槿斯ず铣尚偷暮吞烊恍偷膬纱箢?。在我國(guó)選煤廠中，人工合成的高分子類絮凝劑被廣泛應(yīng)用，其中應(yīng)用最多的是聚丙烯酰胺類物質(zhì)。天然高分子絮凝劑主要有淀粉加工產(chǎn)品及其衍生物，它們具有非常好的絮凝性能，但由于淀粉來源成本高，因此這類藥劑使用具有局限性，未在選廠中廣泛應(yīng)用。

3.3.2凝聚藥劑。凝聚藥劑主要是無機(jī)電解質(zhì)和無機(jī)高分子凝聚劑。無機(jī)電解質(zhì)應(yīng)用較多的是鋁鹽和鐵鹽。應(yīng)用較多的無機(jī)高分子凝聚劑有聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵等，這類凝聚劑凝聚效果比無機(jī)電解質(zhì)效果好很多，這是因?yàn)閹д姾傻木哿u陽離子能參與電中和作用和壓縮雙電層作用，所以能夠有效地使煤泥水中懸浮物沉降。

結(jié)語：選煤廠中煤泥水的處理效果如何直接決定了選廠的綜合效益如何，更制約著我國(guó)煤炭能源的發(fā)展。因此，合理處理選煤廠中的煤泥水在建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)的今天勢(shì)在必行。

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