絮凝剂在选煤厂煤泥水处理中的合理应用
煤泥水处理过程中絮凝剂的选择与投加量小试
总第192期2021年第2期山西化工SHANXI CHEMICAL INDUSTRYTotal 192No. 2, 2021科研有羿发/DOI ： 10. 16525/j. cnki. cnl4-1109/tq. 2021. 02. 09煤泥水处理过程中絮凝剂的选择与投加量小试贺少波（晋能控股煤业集团煤炭洗选分公司，山西 大同 037001）摘要：以山西某选煤厂试验煤样为研究对象，探讨煤泥水处理过程中絮凝剂的选择与投加量，结果显示，絮凝剂PHP 的吸附-电中和和网捕-卷扫等三种作用最强，煤泥水澄清效果最好，且絮凝剂用量相对越大对煤泥水絮凝效果越好。
关键词：煤泥水；絮凝剂；种类；投加量；影响中图分类号.TQ520.61文献标识码:A文章编号:1004-7050（2021）01 -0028-021试验部分1.1煤样的制备及表征试验煤样来源于山西某选煤厂，灰分为1・91%（较低，可以近似为纯煤），煤样平均粒度9呻, BET 比表面积 12. 70 m 2/g o1.2试验试剂与仪器表1黏土矿物样品种类及表征黏土矿物 种类来源纯度形态表现平均粒度/ptm 比表面积/・ gT备注高岭石天津福晨化学药剂厂分析纯白色粉末状固体1.017.36粒度较细且分布相对蒙脱石市场购买分析纯白色粉末8.846.20集中，保证了试验的可伊利石网上购买分析纯白色粉末状固体8.72. 19靠性1.4沉降试验评价指标1） 上清液浊度上清液中含有的悬浮颗粒越多，上清液表现得 就越浑浊［口。
本文中使用WGZ-1A 型浊度计，快速测定出不同试验中上清液的浊度。
2） 沉降速度浓缩机底流浓度主要是由煤泥絮体的沉降速度 决定的，且一般而言二者呈正相关关系，同时沉降速度越快，表明浓缩机处理能力就会较大，选煤厂循环 水就越能被高效利用。
但是值得注意的是，沉降速度过快可能会导致浓缩机压耙事故，所以寻找到最适宜 的沉降速度对现场生产来说至关重要。
3） 絮体压缩率本文在实验室量筒实验中通过测量絮体压缩率来间接表示决定选煤厂循环水利用率的重要条收稿日期：2021-02-02作者简介：贺少波，女,1988年出生，毕业于哈尔滨工业大学，硕士学 位，工程师，从事煤化工方面工作。
关于水处理中絮凝剂的应用分析及发展趋势探讨
关于水处理中絮凝剂的应用分析及发展趋势探讨在水处理过程中，废水中不但含有泥沙、大分子颗粒等，通常还有粒径很小的尘土、腐殖质、淀粉、纤维素、细菌等，这些物质常与水形成溶胶的状态，呈现出沉降以及聚合稳定性，不能依靠重力自然沉淀的方法去除，因此必须加入絮凝剂。
絮凝剂作为水处理的重要手段，具有应用范围广、价格低廉、操作简便等优点，因此在许多水污染处理工艺中都会加入絮凝剂以提高污染物的去除效率，从而达到水体达标的目的。
标签：水处理;絮凝剂;应用分析;发展趋势1絮凝剂的作用原理絮凝剂是最为常用的水处理药剂之一，通常具有正（负）电性，能够吸引液体中具有相反电性的颗粒、离子以及胶体，使这些难以沉降的物质电势降低并且脱除稳定性。
接着，利用网捕卷扫、吸附架桥等凝合作用使絮体集中变大，充分沉淀后可通过物化方法进行分离。
在给水处理方面，絮凝剂能够用于去除天然水中的各种杂质，以降低水体的色度、浊度、臭和味等。
在污水处理方面，絮凝剂能够加强固液分离和污泥处理的效果，还能够用于去除氨氮、重金属、有机物等污染物。
2无机高分子絮凝剂高分子絮凝剂的絮凝效果比低分子高很多，对设备的腐蚀性更低，且价格更为便宜，因此已经慢慢成为主流絮凝剂。
根据无机高分子絮凝剂的离子类型，可简单的将其分为阳离子型、阴离子型和无机复合型。
3有机高分子絮凝剂按照其原材料的成分，可以将有机高分子絮凝剂分为天然高分子和合成高分子，但是由于其制造复杂、成本高，且其毒性未得到有效的保障，特别是合成的絮凝剂，所以目前的应用不普遍。
在天然的有机高分子絮凝剂中主要有改性淀粉絮凝剂、改性纤维素絮凝剂、改性木质素絮凝剂等;合成的有机高分子絮凝剂中以聚丙烯酰胺的应用最多。
4微生物絮凝剂微生物絮凝剂主要来自于微生物细胞、微生物代谢产物、微生物细胞壁以及克隆技术，是一种近年来关注众多的天然高分子絮凝剂。
郭俊元等以稻草和红球菌为原料，制备了一种新型的微生物絮凝剂，研究了其和聚合氯化铝联用时污泥脱水效果的变化。
洗煤厂专用高分子絮凝剂的使用说明
现如今对于各类生产行业的污水处理都需要比较好的净水材料，其中在洗煤厂就会采用一些高分子絮凝剂，这种水处理剂的使用也是有一定方法的，来一起看看吧。
洗煤就是将原煤中的杂质剔除，洗煤过程要用到起泡剂、浮选剂、絮凝剂等，会用到一种洗煤厂专用的阴离子聚丙烯酰胺，分子量在800-1800万。
不过也有使用非离子聚丙烯酰胺或者阳离子聚丙烯酰胺。
在洗煤的过程中，对于泥煤原水，需要先加入溶解完全的混凝剂溶液，然后，再加入配置好的絮凝剂阴离子聚丙烯酰胺溶液，之后，泥煤废水就会迅速的发生絮凝反应，产生沉淀，使煤炭颗粒沉淀下去。
这就是阴离子聚丙烯酰胺用在洗煤厂中的应用过程。
阳离子聚丙烯酰胺在使用时，需要在水中加入适合离子度的阳离子聚丙烯酰胺溶液，使得泥煤沉淀物能够挤压形成泥饼，其中，阳离子聚丙烯酰胺发挥的是脱水剂的作用。
使用的多是低阳的阳离子聚丙烯酰胺，离子度多为10、20离子度。
除了会用到阴离子聚丙烯酰胺和阳离子聚丙烯酰胺，有的洗煤厂也会用到非
离子聚丙烯酰胺，主要是与水质有关。
关高分子絮凝剂在洗煤厂中的应用就给您介绍这么多了，我们会为您提供更多相关的信息。
洗煤厂煤泥水药剂添加的研究与应用
洗煤厂煤泥水药剂添加的研究与应用【摘要】为了解决开滦钱家营洗煤厂煤泥水沉降效果差，溢流水浑浊，影响洗煤正常生产进行的问题，通过对煤泥水、药剂原理的分析，采用不同的加药方式设计实验，最终获得一种最佳的药剂制度，加速煤泥水在浓缩机中的沉降速度，降低溢流浓度，实现洗水闭路循环。
【关键词】煤泥水；絮凝剂；凝聚剂1 前言随着环保要求的日益严格，洗煤厂洗水必须实现闭路循环、煤泥水严禁外排。
钱家营洗煤厂采用浓缩—压滤工艺来回收系统中的煤泥，由于煤泥水中细颗粒含量高，循环水浓度高，严重影响洗煤正常生产。
2 煤泥水性质对钱家营洗煤厂浓缩的入料做小筛分试验，结果得出选煤厂的煤泥中极细粒0.5mm的含量为1.28%，灰分为55.03%。
由于细粒含量比较多，它们在浓缩过程中依靠自身重力很难沉降，容易造成浓缩溢流中高灰分的细粒煤泥含量增多，这种煤泥粒度结构给煤泥水处理带来了很大的不便。
为了使循环水浓度满足正常生产，应添加药剂加速煤泥沉降，以改善煤泥水中颗粒的粒度组成，加速煤泥在浓缩中的沉降速度，降低溢流浓度，达到生产要求。
3 药剂机理3.1 颗粒凝聚机理细颗粒物料的沉降主要取决于该颗粒体系的分散与凝聚状态，而决定这种存在状态的因素主要是颗粒的表面电性。
当颗粒电性较大时，颗粒之间的电斥力占主导地位，阻碍颗粒在空间上的接近而是他们呈分散状态。
当颗粒电性较小时，电斥力降低，有利于颗粒相互靠近或结合絮团，细颗粒体系的自身凝聚为它们的自然沉降创造条件。
3.2 颗粒絮凝机理在煤泥水中加入具有较长线性分子结构的高分子化合物，这些高分子化合物在水中溶解发生电离作用，并通过静电键合、氢键合、共价键合等作用与煤泥水的固体颗粒发生吸附作用。
由于这些线性化合物分子结构通常很长，在水中充分的伸展，而且链上有很多活性基团，因此通常可以同时粘结多个颗粒，从而引起颗粒的聚集，形成絮团。
这个过程就叫做絮凝，而其中的高分子化合物就叫做絮凝剂。
3.3 复配作用因煤泥水中极细高灰细泥表面带有负电荷，静电斥力使极细颗粒在水中呈分散稳定状态，很难沉淀，即使加入絮凝剂也不能形成絮团。
絮凝剂在水处置中应用
絮凝剂在水处置中的应用三氯化铁一、物理性质外观：红棕色液体分子式：FeCl3 分子量：比重：～1.50g/cm3二、产品用途三氯化铁在饮用水处置顶用作净水剂，在环保污水处置顶用作絮凝剂，污泥脱水顶用作脱水剂，其成效极佳，也可用于无线电印刷电路及不锈钢蚀刻行业做蚀刻剂等。
三、产品特点：三氯化铁是一种重要的水处置剂。
该产品侵蚀性强，投加设备需要进行防腐处置，操作工人应配备劳动爱惜用品。
用氯气氧化氯化亚铁而成。
三氯化铁在水中与氢氧化物碱度作用后生成了多种水解产物，既而结合成了Fe（OH）3。
这些水解产物带有很多正电荷，因此能中和胶体微粒上的负电荷，而且与带负电荷的颗粒物和三氢氧化铁相结合。
由于此结合能力，因此具有絮凝能力并形成矾花。
三氯化铁与水中的硫化氢（H2S），磷酸盐（PO4）、砷酸盐（AsO4）、和氢氧化物碱度（OH）发生化学反映生成沉淀物。
它能将废水中的重金属和硫化物沉淀出来，其形成的其氧化铁矾花又可吸附水中难于降解的物质。
是城市污水及工业废水处置的高效廉价絮凝剂，具有显著的沉淀重金属及硫化物、脱色、脱臭、除油、杀菌、除磷、降低出水COD及BOD等功效。
与其它废水处置絮凝剂相较具有如下特点：一、与固体三氯化铁相较相同的浓度价钱低40%以上，可完全替代固体三氯化铁。
二、本身为水溶液省去了固体絮凝剂配制溶液的繁琐操作及溶解不完全的问题。
3、生成的矾花大而且密实，因此沉淀快，这种密实的矾花带正电荷多，因此与水中胶体微粒的作用强。
由于三氯化铁水解生成物上的电荷量与其质量相较的比值大，故其对水中乳化的和半乳化的有机物（如油、脂肪和其他天然的和人工合成的有机物）的作用和吸附能力强，可取代液体或固体硫酸铝、聚合氯化铝（PAC）等絮凝剂，处置本钱与其相较可降低30%以上。
4、絮凝性能优良，沉降速度高于铝盐系列絮凝剂如硫酸铝、聚合氯化铝（PAC）等，且生成的矾花比重大，相对来讲铝盐生成的矾花颗粒的离散性弱，状如疏松的毛绒或浮云。
絮凝剂二次添加处理细粒级煤泥的研究与应用
节 的 细 粒 级 煤 泥 不 能 得 到 有 效 的 沉 降 ， 缩 池 溢 流 浓
循 环 水 由 于 细 粒 级 煤 泥 不 能 及 时 沉 降 ， 成 浓 度 较 造 高 ， 重 影 响 了正 常 的 生 产 。 因此 ， 者 对 此 生 产 事 严 笔 故 进 行 了 分 析 与 研 究 并 制 定 了 相 应 的 技 术 解 决 措
对 比 表 １与 表 ２可 以 看 出 ， 于 原 煤 因 火 成 岩 入 由 侵造 成煤质 发 生变化 ， 煤 中粒度 在 ０ ５ 原 ． ｍｍ 以 下 小 于 ００ ５ ｍ 的极 细粒 的产 率 高达 ６． ４ ， 远 超 ．４ ｒ ａ １ １ 远
过设 计初计 算 的 ４ ０ 。 ．
污 染 源 之 一 。一 个 现 代 化 的 选 煤 厂 不 但 要 有 很 高 的
经 济 效 益 ， 且 还 要 担 负 相 应 的社 会 责 任 ， 生 产 的 而 在
同 时 更 要 保 护 好 周 围 的 生 态 环 境 ， 其 免 受 污 染 的 使 破 坏 。完 全 处 理 煤 泥 水 ， 现 选 煤 厂 水 洗 的 闭 路 循 实
为 了 使 ０ ０ ５ ｍ 的 极 细 粒 煤 泥 得 以 沉 降 ， 初 我 们 ．４ｒ ａ 起 通 过 简 单 的 调 整 絮 凝 剂 的方 式 去 解 决 现 场 的 浓 缩 机 溢 流 循 环 水 浓 度 较 高 的 问 题 ， 由 于 煤 质 的关 系 ， 但 此 部分 极 细粒 煤泥 仍 然循 环 与各 系 统 中 ， 重 制 约正 严
剂 添 加 系 统 的综 合 分 析 ， 虑 到 现 有 加 药 系 统 和 加 考 药 工 艺 状 况 不 能 满 足 大 量 絮 凝 剂 不 能 完 全 溶 解 是 造
电子絮凝工艺在火电厂含煤废水处理中的应用
电子絮凝工艺在火电厂含煤废水处理中的应用所属行业: 水处理关键词：含煤废水工业废水处理膜处理工艺本文根据某电厂工程实例，说明了电子絮凝工艺在火电厂含煤废水处理中的应用，为传统含煤废水处理系统改造工程提供经验与借鉴。
火电厂含煤废水主要来源于输煤系统冲洗产生的废水、煤场喷淋水、输煤系统除尘排水及煤场区域收集雨水。
含煤废水具有悬浮物（SS）浓度高，浊度大，色度深等特点。
电厂含煤废水SS浓度较高，不适合混入工业废水处理系统进行综合处理。
选择含煤废水处理工艺主要考虑SS的去除效果，确保出水SS浓度满足10～20mg/L；同时选用的处理工艺运行维护工作量不宜过大且运行费用不宜过高。
目前很多国内火电厂含煤废水处理系统处理结果非常不理想，严重影响后续工业废水处理，造成工业废水出水悬浮物浓度高，色度大，有相当一部分含煤废水处理系统由于处理效果太差、运行维护工作量大或费用过高而停运成为摆设。
本文依据南方某火电厂含煤废水处理系统改造项目工程实例，探讨电子絮凝工艺在火电厂含煤废水处理中的应用，为传统含煤废水处理系统改造工程提供经验与借鉴。
1原含煤废水处理系统存在的问题原含煤废水设有加药混凝＋膜过滤工艺系统，废水处理能力为30m3/h，日处理水量为720m3，调节池容积为600m3。
原有设施处理容量太小，且因运行维护工作量大、运行费用较高而停运多年，设备陈旧已不能使用。
1.1加药混凝＋膜处理系统工艺流程原含煤废水处理系统工艺流程为：废水→调节池→混凝沉淀箱→膜式过滤器→清水池。
图1原含煤废水加药混凝＋膜处理工艺系统图1.2系统设备原含煤废水加药混凝＋膜处理工艺系统主要设备包括煤水提升泵、综合处理机、煤泥提升泵、中间水泵、中间水箱、膜式过滤器、回用水泵、刮泥机、加药系统、就地控制系统。
1.3存在的问题该电厂原含煤废水处理系统需处理一期煤场和二期煤场含煤废水（共50m3/h），现有处理容量太小（废水处理能力为30m3/h）。
凝聚剂在煤泥水处理中的作用
有反映真正影响煤泥 水特性 的软质 粘土矿物 的含 量 。粘 土矿物 的泥 化 特性 ， 使得 它 们 在煤 泥 水 系 统 中常呈微米级颗粒存在， 从而使得粘土矿物对于煤
・ ‘ 稿 日期 （ １ ２ ０ 童 ２０ —１ — ｓ ３
此外 ． 它还没 有反 映煤 泥的岩石 特性 和矿 物组成 ， 没
但下面的规律已逐步被大家认识到， 由于煤 泥水 即 中固液界面之间的物理化学作用， 使得选煤厂的循 环水水 质硬 度大 大 低于 相 应 的 补加 清 水 的硬 度 ， 从 而使得煤泥水的沉降特性和可过滤性趋于恶化。 粘土 矿物含 量及水 质条 件和 影响煤泥 水特性 的 重要 因素， 粘土矿物的存 在使得水质变软， 而水质变 软又导致粘土矿物难以沉降和循环。这样， 伴随着 洗水 的不断 循环 ， 环积 聚的 粘 ±矿 物 和 不 断变 软 循
循环 积聚 。 水 不 仅 给煤 泥水 形 成提 供 了 空 间条 件， 面且 给
选煤厂煤泥水处理常用的药荆有两类 ： 凝聚剂 和絮凝剂， 二者的合理配台使用是实现洗水 闭路循 环， 煤泥 回收不可缺 少 的环节 。但是 ． 多选 煤 厂往 很 往对这两种药剂的具体作用不加严格区分， 常常是 不重视 凝聚 荆而 只过 份 依 赖 絮 凝剂 ． 也是 造 成 目 这 前一些选煤厂煤泥在系统中循 环， 积聚以至不得不 外 排的直接原 因。 因此 ， 对煤泥 水特性 作 出垒 面、 客 观分析， 正确评估 凝聚剂在选煤厂煤泥水处理中的 作 用， 以及合 理使 用有 十分重要 的意 义 。
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第ｌ ８卷第 ２ 期
２０ ０ ２年 ４月
有
色
选煤厂煤泥水处理问题及对策
选煤厂煤泥水处理问题及对策煤泥水处理在选煤过程中起着非常重要的作用, 其效果的好坏直接影响煤炭分选的效率, 直至造成选煤过程无法进行。
因此, 如何解决并防止循环水浓度偏高的问题一直是选煤厂工程技术人员面临的关键问题之一。
1、循环水浓度偏高的原因整个选煤过程是一个复杂的系统工程, 造成循环水浓度偏高的原因是多方面的, 既有选煤工艺流程本身的原因, 也有煤质方面的原因。
主要有以下几个方面:1?1? 煤质方面众所周知, 煤泥的沉降速度与煤泥的粒度有着密切的关系。
粒度越细, 沉降越慢。
而煤泥的粒度与煤质有关。
根据实践经验可知, 一般无烟煤的煤泥粒度特别细( 如山西晋城地区的无烟煤煤泥粒度- 0. 074mm 含量近80%) 。
粒度细对循环水浓度的影响主要表现在两个方面: ? 粒度越细, 煤泥分选就越需要高效高选择性的浮选设备。
否则对于同一种煤质要求同一个灰分来说, 效率低选择性差就意味着浮选精煤的产率低, 即同样多的煤泥其浮选尾煤量多, 尾矿处理的负荷加重, 从而使循环水的浓度提高。
? 粒度越细, 则煤泥沉降速度越慢, 对相同直径的尾煤浓缩机来说, 其溢流中细颗粒含量相对多。
而这些细颗粒一直在系统中循环, 不断积累。
所以,对整个煤泥水处理系统来说, 相当于进入系统的煤泥多, 排出系统的煤泥少, 始终处于不平衡状态, 高灰细泥在系统内的积聚不仅影响选煤厂其它环节的分选效果, 而且污染精煤。
对循环水浓度影响较大的另一个煤质因素是泥化现象。
一般易泥化煤中都含有高岭土、伊利石、蒙脱石等, 其遇水迅速? 溶碎?, 且灰分非常高, 沉降速度特别慢。
1?2? 工艺系统及设备方面工艺流程对选煤厂的煤泥水处理具有非常重要的影响。
一个良好的煤泥水处理系统必须保证煤泥( 包括煤和高灰泥质等其它成分) 有足够的沉降时间和合理的排除途径。
就减少循环水中细颗粒含量来说, 直接浮选工艺要比浓缩浮选和半直接浮选有明显的优越性, 因为直接浮选是在低浓度下进行的, 同时由于其在水中浸泡时间短, 表面比较新鲜, 可浮性好, 其浮选无论在效果还是在深度( 主要指粒度) 上都是比较理想的。
浅析絮凝剂在选矿中的应用
浅析絮凝剂在选矿中的应用发表时间：2017-03-16T15:15:29.713Z 来源：《科技中国》2016年12期作者：何东杨[导读] 絮凝剂在矿泥和胶体矿物处理等多方面的应用，推动了选择性絮凝工艺的发展，使选矿中絮凝剂的运用达到理想效果。
云锡老厂分公司选矿车间云南个旧 661000【摘要】絮凝剂在矿泥和胶体矿物处理等多方面的应用，推动了选择性絮凝工艺的发展，使选矿中絮凝剂的运用达到理想效果。
本文总结了絮凝剂的作用原理、絮凝剂的分类，结合其优势所在和现实的价值，分析总结了絮凝剂在选矿中的实际运用。
通过分析总结，可以充分利用絮凝剂的优点，使旭凝剂在选矿工艺中更好的发挥作用，更好的服务于选矿事业，从而为经济、社会发展创造更大的价值。
【关键词】絮凝剂;原理；分类；选矿;应用开发利用矿石资源对社会发展起着非常重要的作用，矿石资源科学高效的开采，促进了经济发展和社会进步，有着极大的经济价值和社会价值。
矿石中最有价值的部分按照以往矿石开采工作中的相关经验来讲，常常是存在于大量的脉石之中的。
所以，必须要把脉石磨的非常精细，才能将其头同矿物分离开来，从而更加有效的开采矿石。
传统的方式多为效果不好而且比较费时费力的浮选、磁选和重选，而如今的方法则更多的是使用絮凝剂，选用优良性能的絮凝剂可以使传统方法存在的问题得到解决，从而更好的推进整个选矿过程。
所以，在选矿工艺中，絮凝剂得到了越来越广泛的应用。
1絮凝剂的作用原理絮凝剂的絮凝效应使其在选矿工艺中发挥作用。
絮凝剂的絮凝作用是通过加入一定线性高分子化合物来实现的，这一种聚合物拥有有效官能团，会产生一定的电荷效应，氧键键合及色散力，使其在相关颗粒的表面上更好的吸附。
絮凝作用使更多的细微颗粒捆绑在一起，形成一个絮团，重量加大，最终使细微颗粒沉降加速的过程。
这个过程中包含物理原理和化学原理，是一个比较复杂的过程，但是对于整个絮凝作业，它发挥着极为重要的推进作用。
但当前，对于絮凝剂作用原理的解释更多的是停留在吸附架桥，也就是桥连作业原理。
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絮凝剂在选煤厂煤泥水处理中的合理应用陈建启 中国矿业大学(江苏徐州 221008
)
纪玉华 八一矿选煤厂(山东滕州 277524
)
摘 要 以煤泥水絮凝沉降的基本原理为基础,研究了絮凝剂对八一矿高庄煤矿的煤泥水浓度和煤泥沉降速度及煤泥水澄清的影响,确定了絮凝剂与凝聚剂的最佳配合方案,探讨了选煤厂外排水的可能性和可行性。 关键词 絮凝剂 煤泥水澄清 循环水外排
八一矿高庄煤矿采用水力采煤方式,与矿井配套建设的选煤厂一期工程主要是对水采原煤进行脱水,并对煤泥水进行处理。由于井下煤层淋水致使水采所需循环水量小于总循环水量,选煤厂必须外排部分循环水。这部分外排的循环水必须符合环保部门的要求。由于在煤泥水体系中,多数煤泥粒度偏细,完全依靠重力作用进行沉降比较困难。解决这类煤泥水的澄清问题,需使微细颗粒预先进行凝聚和絮凝,使之形成絮团,增大“粒度”,加速它们的沉降速度,达到澄清目的。为此,我们对高庄井选煤厂进行了煤泥水絮凝沉降试验,从而确定出最优性能的絮凝剂及其用量,并考察了煤泥水絮凝沉降后澄清液的固体浓度,从理论和实践上探讨了煤泥水澄清外排的可能性及可行性。1 试验111 煤样及水的来源试验用煤样采自生产原煤,将煤样烘干后进行筛分,从筛下-015mm煤样中缩制出试验用煤样。试验用水采自井下煤层淋水。112 药剂选择由于絮凝剂与矿物之间的作用过程比较复杂,目前仍无法根据煤泥水体系的参数预测絮凝剂的作用及效果,需要逐个进行试验,选定絮凝剂的种类及用量。此外,也应考虑絮凝剂的来源和价格。聚丙烯酰胺絮凝剂是我国选煤厂目前使用最多的絮凝剂,考虑与现场实际结合,聚丙烯酰胺为试验的首选药剂。对来源不同、分子量不同的聚丙烯酰胺类絮凝剂进行了较为详细的试验。另外还选择了一些阳离子型絮凝剂。表1列出了用于试验的8种絮凝剂及其特征。
表1 试验用絮凝剂的类别与特性编号12345678
来源中国矿业大学八一广州临涣淄博权台类型阳 离 子 型聚丙烯酰胺水解体(阴离子型)聚丙烯酰胺磺化物离子度%1025>25>25
分子量250～450万700～800万800万>1200万1200万外观特征胶体状乳 状 液 粉 末 状固体含量%41515 85～95
113 试验方案整个试验过程分为三个阶段:11对八种絮凝剂分别进行用量选择,确定出各自的最佳用量及最优效果。
511998年第5期煤炭加工与综合利用 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net21比较各种絮凝剂的试验结果,确定出最优的絮凝剂品种,并对最佳絮凝剂用量进一步进行用量选择,以确定其最佳用量。根据前述试验情况,必要时可用无机电解质凝聚剂配合絮凝剂使用,并设计两因素三水平正交试验,以确定最佳药剂方案。31在最佳药剂方案的基础上,考察不同煤泥水浓度对絮凝沉降效果的影响。2 试验结果及分析211 絮凝剂选择试验八种絮凝剂的选优试验均采用单因素多水平试验,为保证试验的可靠性,都安排了平行试验。试验结果表明,4号絮凝剂,即八一选煤厂现使用的聚丙烯酰胺阴离子型絮凝剂效果最好,上澄清液浓度最低可达01724gL,其最佳用量为116gm3,为此选择4号絮凝剂为最优絮凝剂。试验发现,随着絮凝剂用量的增加,沉降速度增加,但在絮凝剂用量过多时,沉降速度反而会降低,初始沉降速度基本介于35～75cmmin之间;沉积物的厚度与絮凝剂的用量呈曲线关系,先是随絮凝剂用量的增加缓慢地减小,
当絮凝剂使用过量时,沉积物厚度明显增加,各种试验条件下沉积物的厚度在216～315cm。212 使用4号絮凝剂的条件选优试验由于在试验中观察到澄清液中仍有部分细粒悬浮物,加入凝聚剂AlCl3配合使用,设计了两因素三水平的正交试验。各因素试验水平值、试验方案及试验结果见表2,表3为正交试验结果方差分析表。表2数据表明,在煤泥水浓度为50gL
时:
117号试验的澄清液浓度为01682gL,试
表2 正交试验结果试验号絮凝剂A1凝聚剂B2交互作用AB34
上澄清液浓度g·L-1
Ej1Ej2平均
111(12)1101732017400173621(016)2(16)22017500174601748313(20)330175801764017614212301688016920169052(110)231017050169701701623120174501749017477313201680016840168283(210)2130170201695016985933210169501694016945各列1水平指标和41490412164136341263
各列2水平指标和41276412954126541354
各列3水平指标和41150414054128841299
1水平指标平均114971140511454114212水平指标平均114251143211422114513水平指标平均11383114681142911433各列变差平方和0100990100300100087501000700
验结果最优,即最佳用药方案为:每1m3煤泥水配合使用116g絮凝剂与12gAlCl3凝聚剂。21从表2各列水平指标平均值及图1看出,在试验范围内,絮凝剂用量增加,上澄清液浓度降低,而凝聚剂用量增加,上澄清液浓度也随之增加。
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煤炭加工与综合利用1998年第5期
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net表3 方差分析表变差来源平方和自由度均方F值显著性絮凝剂A0100985201004925307181+分显著凝聚剂B010030020100150093175+分显著交互作用AB010015840100039524169+分显著试验误差0100014901000016
总 和010145717
图1 絮凝剂与凝聚剂用量对试验指标的影响31由表3的方差分析可知,絮凝剂与凝聚剂的用量对试验指标都有十分显著的影响,尤以絮凝剂用量的影响更大。另外,絮凝剂与凝聚剂的交互作用也十分显著,因此在药剂使用时,
不但要注意两种药剂的用量,而且要注意相互搭配。在本试验中,最佳的药剂配合比为:絮凝剂:凝聚剂=1∶715。213 煤泥水浓度试验研究表明,当絮凝剂在颗粒表面吸附达
50%的单分子覆盖时,效果最好,因此当煤泥水浓度增加时,必须增加絮凝剂用量才能保证较好的絮凝沉降效果。絮凝剂用量与初始沉降速度及上澄清液浓度的关系见图2和图3。
图2 絮凝剂沉降性能曲线图3 絮凝剂澄清性能曲线 图2表明,煤泥水浓度增加,初始沉降速度急剧下降;图3表明,煤泥水浓度增加,上澄清液浓度明显增加。可见,煤泥水浓度增加会严重影响其沉降澄清效果,影响外排水的固体浓度。煤泥水浓度最高不宜超过100gL。3 结 论通过絮凝剂的原理和试验研究,可得到如下结论:
11试验选用的八种絮凝剂中,八一选煤厂的絮凝剂效果相对较好;如果与凝聚剂AlCl
3
711998年第5期煤炭加工与综合利用 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net小选煤厂技术改造结硕果四川大邑悦来煤焦有限责任公司从小煤窑购买煤炭,经选煤厂洗选后送自备焦炉生产焦炭。起初生产工艺很落后,选煤采用流洗槽,煤泥不分选,入沉淀池回收,分选效率很低,经济效益差。加上煤泥水泛滥,土焦炉排出大量废气造成严重的大气污染。当地环保部门要求解决污染问题,否则便要勒令停产。为了给企业寻找生机,在乡镇领导的支持下,
企业的决策者决定对选煤厂和炼焦厂进行彻底改造。他们投资几百万元更新了焦炉,解决了大气污染问题。与此同时,投资一百余万元重建了选煤厂。川东选煤设备设计制造厂承担了选煤厂的设计、主要设备的制造、安装和调试的全部任务,并由中国矿业大学(北京校区)进行技术指导,从设计到投产仅用几个月的时间。选煤厂采用跳汰浮选联合流程,跳汰机为筛下气室跳汰机,浮选采用ZKY-1浮选柱,跳汰机和浮选柱均由川东选煤设备设计制造厂制造。浮选尾煤添加絮凝剂,基本出清水,做到洗水闭路循环,煤泥全部回收。选煤厂建成后一次投产成功,分选效果非常好,精煤回收率提高10%以上,几个月便可收回投资,不但增加了可观的利润,还实现了洁净生产,尤其是该厂采用的跳汰机和浮选柱都是新产品,具有高效、低耗的特点。由川东选煤设备设计制造厂研制的跳汰机跳汰面积312m2,排矸轮自动调速,每个排矸轮的功率只有115kW。跳汰机处理量大,床层平稳,分选效果好。由中国矿业大学(北京校区)和川东选煤设备设计制造厂合作研制的ZKY-1
浮选柱性能非常好,直径1m,高6m,在入料灰分34163%时,分选出的精煤灰分8174%,
尾煤灰分57178%,通过矿浆量60m
3h,入料浓度116gL,干煤泥处理量6～7th。浮选
柱造价低,基本没有运动部件,只需要一台11kW的循环泵产生气泡,刮泡器的功率0175kW。浮选柱工作平稳,易于调节。浮选尾煤用角锥池浓缩,溢流作循环水。悦来煤焦有限责任公司采用先进的工艺设备,加大生产中的科技含量,大大提高了该厂的经济效益,是小选煤厂技术改造的典范。(中国矿业大学(北京校区)矿物加工利用系 路迈西)
配合使用效果更好。21在煤泥水浓度为50gL时,絮凝剂与凝聚剂的较好配比为116∶12。31絮凝剂和凝聚剂的用量对煤泥水沉降效果都有十分显著的影响,是否优化配合对絮凝沉降效果影响很大。41由于浮煤的影响,外排水的澄清液浓度只能达到01724gL,因此,必须对浮煤进行处理,才可能使外排水达到环保部门的要求。51煤泥水浓度的增加会恶化絮凝沉降效果,因此煤泥水浓度不能过高,至少应低于
100gL
。
参考文献1 蔡璋1选煤厂固—液、固—气分离技术1北京:煤炭工业出版社,1992
2 施秀屏等1新型阳离子絮凝剂的研究及其在煤泥水治理中的应用1第七届全国选煤和水煤浆学术会议专刊,
1993:308～3133 曼弗莱德·凯瑟等1强化聚合絮凝剂在脱水和澄清中的作用1第十二届国际选煤会议论文集1246～254
(收稿日期:1998—05—22)
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