范 偉

（山西辰誠建設(shè)工程有限公司，山西 陽泉 045008）

引 言

煤泥水處理是選煤工藝的重要內(nèi)容，涉及到眾多方面，資金投入大，管理困難。另外，由于煤泥水的性能非常穩(wěn)定，靜置幾個月也不會自然沉降，因而大大增加了處理的難度。在實際工作中，為滿足閉路循環(huán)的水質(zhì)要求，防止水質(zhì)出現(xiàn)惡化的情況，實現(xiàn)對周圍環(huán)境的有效保護，必須采用合理的處理技術(shù)。本文對煤泥水處理技術(shù)進行了探討分析，并對處理技術(shù)的改進進行了展望，以期更好地指導(dǎo)煤泥水處理的實際工作，提高處理效果。

1 煤泥水的特征

1.1 一般特征

以長焰煤和無煙煤煤泥水為例，對其性質(zhì)進行對比分析，具體數(shù)據(jù)如表1所示。由表1可知，2種煤泥水都呈弱堿性質(zhì)，并帶有一定的負電荷；但二者的密度不同，存在著一定的差異。另外，二者的SS和CODCr存在著較大的差異。

1.2 礦物組成

煤泥水的組成比較復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)本身是復(fù)雜的多分散體系，由占有不同比例的不同顆粒所組成，且這些顆粒的粒度、形狀、密度、巖相等都存在較大的差異。另外，選煤廠不同，其煤泥的礦物組成和巖相特征也不同?？茖W(xué)分析其礦物組成，對合理選擇混凝劑有重要的幫助，具體的礦物組成分析如表2所示。由表2可知，2種煤泥的組成當(dāng)中，主要成分是SiO2和Al2O3，并且2種煤泥中SiO2含量都比較高，在41.5%以上；含量次多的是化合C，且長焰煤化合C含量要高于無煙煤，其他礦物的含量都比較少。

表2 干煤泥礦物組成表［2］%

1.3 粒度特征

對于煤泥水來說，其粒度特征與粒度分布會直接影響處理效果。特別是微細級粒度的分布含量對處理效果有著決定性的影響。事實上，粒徑越小，沉降速率越慢，沉淀分離難度越大。陽泉某煤礦利用LS230/sum＋型粒度分析分布儀，測定煤泥的粒度分布情況。具體測試結(jié)果如圖1所示。通過分析該圖可以得知，長焰煤和無煙煤煤泥水的細微煤泥顆粒（小于75μm）質(zhì)量分?jǐn)?shù)都較高，前者質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69.34%，后者質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62.63%；粒度在75μm～250μm的顆粒，在長焰煤中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.23%，在無煙煤中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.71%；而粒度大于250μm的顆粒，在長焰煤中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.43%，在無煙煤中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.66%。另外，不同煤質(zhì)的煤泥水在性質(zhì)上有著較大差異，主要表現(xiàn)在懸浮物濃度不同，煤泥顆粒含量不同；但也存在著一定的共性，表現(xiàn)為表面帶有一定的負電荷，細微煤粒含量較大，SiO2和Al2O3是最為主要的成分。所有這些特征表明，煤泥水是帶負電的膠體分散體系，不容易出現(xiàn)自然沉降現(xiàn)象。

圖1 煤泥顆粒粒度分析

2 煤泥水處理技術(shù)

2.1 煤泥水處理工藝

煤泥水處理工藝是實際工作中重點關(guān)注的問題，它對煤泥水處理效果有著重要的影響。經(jīng)過不斷研究和改進，目前取得了一定的進展［3］。

2.1.1 動力煤處理工藝

具體流程如圖2所示。該工藝在選煤廠得到了較為廣泛的運用。在該處理工藝的具體應(yīng)用中，最為關(guān)鍵的內(nèi)容是設(shè)備對粒度的要求。只有滿足粒度的要求，才能達到最佳的處理效果。

2.1.2 煉焦煤煤泥水處理工藝

流程如圖3所示。在該工藝流程圖當(dāng)中，入浮煤泥的粒度是該工藝流程中的關(guān)鍵因素。在處理之前，需要進行粗煤泥分選和預(yù)先脫泥等操作，以降低入浮煤泥量，提高浮選效果。隨著開采量的增加，煤泥水處理負荷不斷增加，對浮選和配套設(shè)備的要求也更高。另外，粗煤泥分選也是煤泥水處理工藝中的重要環(huán)節(jié)，其關(guān)鍵內(nèi)容是是否預(yù)先脫泥、配套設(shè)備的選用等。當(dāng)前，主要推廣應(yīng)用的是TBS設(shè)備。該工藝往往利用預(yù)先脫泥工藝進行支撐。在煤礦開采過程中，很多選煤廠由于開采量增大而導(dǎo)致煤泥增多，浮選效果降低，跑粗問題嚴(yán)重，造成大量煤炭資源浪費。為此，應(yīng)該選用優(yōu)化的粗煤泥回收系統(tǒng)和煤泥水處理系統(tǒng)。

圖2 動力煤煤泥水處理工藝流程

圖3 煉焦煤煤泥水處理工藝流程

2.2 煤泥沉淀形式

煤泥沉淀的主要形式包括自然沉降和絮凝沉降。自然沉降時，受到單分散和多分散系統(tǒng)的同時作用。絮凝沉降主要是絮凝劑的使用問題，既可以是單一絮凝劑，也可以是組合絮凝劑。使用中需要注意pH值對煤泥沉降的影響。

2.3 絮凝劑

絮凝劑包括常規(guī)和新型2類絮凝劑。常規(guī)絮凝劑包括有機高分子、無機高分子、無機低分子絮凝劑；新型絮凝劑包括生物浸出、生物浮選、生物絮凝、生物環(huán)境控制，這些技術(shù)在實際運用中取得了良好的效果。另外，生物絮凝劑容易被微生物分解，無毒無污染，有著廣闊的應(yīng)用空間。

3 煤泥水處理技術(shù)的改進

3.1 煤泥水處理工藝改進

煤泥水處理與煤泥沉淀、絮凝劑的選擇有重要的關(guān)系。目前，在煤泥水處理工藝中，跑粗是比較突出的問題，常用的應(yīng)對措施包括預(yù)先脫泥和非預(yù)先脫泥工藝，二者的設(shè)備不相同，各有缺陷和特點。就目前處理的實際工作來看，在控制跑粗問題的實踐中，預(yù)先脫泥工藝的效果更好，配套設(shè)備也更先進，對煤泥沉淀和絮凝技術(shù)具有更強的適用性。

3.2 煤泥沉淀形式改進

為了實現(xiàn)對煤泥水處理設(shè)備的改進，今后，應(yīng)該加強動量方向的研究工作，研究重點放在絮凝劑的協(xié)同作用。對煤泥水和絮凝劑進行合理組合與搭配，并形成完善的搭配組合資料，促進理論研究的深入，并使其轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力，更好地指導(dǎo)實踐。另外，在煤泥水處理的實際工作中，還要針對不同煤泥水水質(zhì)分析所得結(jié)果，采用相應(yīng)的技術(shù)，以提高處理效果。

3.3 絮凝劑改進

在實際研究和應(yīng)用中，不僅不再局限于傳統(tǒng)的絮凝劑研究，而且在生物絮凝劑方面已經(jīng)取得了一定的成就。今后，應(yīng)著重研究更加環(huán)保和高效生物絮凝劑，使絮凝劑在煤泥水處理工作中發(fā)揮更大的作用。將其運用到污水處理工作中，提高污水處理效果，實現(xiàn)對環(huán)境的有效保護。

4 結(jié)語

在整個選煤工作當(dāng)中，煤泥水處理是其中的重要內(nèi)容。在今后有實際工作中，應(yīng)該合理選擇煤泥水處理技術(shù)，加強管理，改進處理策略。同時，注重經(jīng)驗的總結(jié)，提高作業(yè)人員素質(zhì)，以更好地指導(dǎo)煤泥水處理的實際工作，提高整個選煤工作的技術(shù)效果和經(jīng)濟、社會效益。

［1］ 紀(jì)鴻，劉文麗.煤泥水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀探析［J］.煤質(zhì)技術(shù)，2013（5）：63-66.

［2］ 吳學(xué)新.礦井煤泥水綜合治理技術(shù)及應(yīng)用［J］.山東煤炭科技，2013（3）：62-63.

［3］ 江繼濤，李多松，賈菲菲，等.煤泥水處理技術(shù)的成因分析與研究現(xiàn)狀［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（5）：167.