聚丙烯酰胺在选煤厂煤泥水处理中的应用.pdf

第 2 3 卷第 9 期煤炭技术 No. 9 2 0 0 4 年 9月 C o a l V o l . 2 S e p, 2 0 0 4 蒸蒸 聚丙烯酞胺在选煤厂煤泥水处理中的应用 李焕文 国投新集能源股份有限公司 煤电一厂，安徽 凤台2 3 2 1 7 1 摘要 根据选煤厂煤泥水处理过程中聚丙烯酞胺所起的作用及效果， 着重介绍了在实际生产中聚丙烯酞胺水溶 液的制备操作及絮凝效果的影响因素。 关健词 聚丙烯酞胺;煤泥水处理;絮凝效果 中圈分类号 T D 9 4文献标识码 A文章编号 1 0 0 8 - 8 7 2 5 2 0 0 4 0 9 - 0 0 6 7 - 0 2 0 前言 国投新集能源股份有限公司新集选煤厂于 1 9 9 7 年7 月 建成投产， 原设计人洗能力为1 8 0 万t / a 。其主要生产工艺采 用跳汰粗选、 重介旋流器精选、 煤泥浮选、 尾煤浓缩压滤 回收的流程。现主要以生产动力煤为主。随着煤炭市场的 竞争日 趋激烈及销售形势的不断变化， 根据矿井原煤煤质的 特点， 必须要加大人洗量， 因此系统煤泥水量也相应增加; 而 原煤泥水处理系统不能满足实际生产需要。经过改造， 煤泥 水处理工艺流程如图 1 所示。为使煤泥水在浓缩池中快速 沉淀， 保证合格洗水与压滤煤泥生产， 使生产高效经济运行， 必须选择合适的絮凝剂来加强煤泥水的处理。通过近几年 的生产实践证明， 聚丙烯酞胺对煤泥水处理效果较好， 能加 速煤泥的沉降， 并有助于压滤生产。 清水， 启动搅拌器， 缓缓倒人聚丙烯酞胺胶体， 使其搅拌均 匀; 待胶体全部溶解， 即搅拌筒内液体变为无色透明液体， 且 液体中没有未溶的凝结物或块状物， 则停止搅拌， 聚丙烯酞 胺溶液配制完成。配制过程应注意避免过度搅拌以引起聚 丙烯酞胺分子降解。 筛下水 压滤机 循环水 煤泥 图 1 煤泥水处理工艺流程图 1 絮凝作用机理 聚丙烯酞胺简称 P A M， 是一种线型高分子聚合物， 无毒， 无腐蚀性， 易溶于水， 其水溶液与煤泥水混合后， 聚丙烯酞胺 分子链上的活性基团与煤泥水中的细颗粒表面发生吸附， 在 颗粒之间起连接作用， 使细颗粒形成较大絮团， 加快了煤泥 沉淀速度。 2 聚丙烯酞胺水溶液的配制 新集选煤厂选用聚丙烯酞胺胶体作为配制原料， 其固含 量为3 . 7 5 ， 分子量约为8 0 0 万。按照配制后聚丙烯酞胺溶 液浓度 1 0 计算出所需清水量和胶体量， 先往搅拌筒内注人 3 聚丙烯酞胺水溶液的添加 聚丙烯酞胺水溶液的添加是其在煤泥水处理中的关键 环节， 采取合适的添加方式， 将有助于提高絮凝效果。该厂 经过多年生产实践观察， 并逐步摸索改进， 形成一套加药装 置; 现采取以下添加方式 生产时， 打开出料管阀门到一定开 度， 启动化工泵， 把聚丙烯酞胺溶液注人煤泥水中。加药点 设在煤泥水有局部混流处， 有助于煤泥水中的颗粒形成絮 团。该厂把加药点设置在配水筒内。为保证加药均匀稳定， 使煤泥及时得到沉淀， 生产过程中至少使用 2台药剂搅拌 筒， 在一台聚丙烯酞胺溶液注完之前， 另一筒溶液已制备完 成， 以保持添加药剂的连续性。加药不稳定， 极易造成浓缩 溢流超标。在加药时， 应注意观察浓缩池中煤泥水沉淀情 况， 浓缩溢流稳定在3 0 一 4 0 g / L . 4 絮凝效果的影响因素 4 . 1 聚丙烯酞胺用， 对于处理煤泥水， 必须要添加适当的量才能有效地发挥 其絮凝作用。可以根据所选择的煤泥水处理工艺及煤泥水 性质通过试验来确定。用量少将导致煤泥沉淀速度变慢， 浓 缩溢流极易超标， 不能保证所要求的循环水指标， 从而使洗 煤产品指标难以稳定控制。用量过多， 虽然加快了煤泥的沉 淀速度， 但易造成浓缩底流浓度过高; 一般浓缩底流浓度要 求在5 0 0 以 L ， 即可满足压滤生产; 用量过多使浓缩底流浓度 有时高达7 0 0 留 L 以上， 并且底流中聚丙烯酞胺含量增加， 这 样对底流运输及压滤生产产生不利， 在压滤卸煤饼时煤饼不 易脱落， 增加了操作人员劳动强度， 降低了工效; 同时也造成 了药剂浪费， 使生产成本增加。因此， 适量使用聚丙烯酞胺， 不仅能提高絮凝效果、 有效处理煤泥水， 而且对保证洗煤产 品指标、 提高工效、 降低成本也起着重要作用。 4 . 2 煤泥水浓度 不同的选煤厂对进人浓缩机的煤泥水浓度有着不同的 工艺要求。该厂现生产动力煤， 为降低煤泥水处理环节压 力， 提高洗煤生产能力，对进人浓缩机的煤泥水浓度控制要 矿压监测管理工作， 掌握片帮冒顶预兆的规律， 进行顶板活 动的预测预报， 超前采取有效的预防措施， 进行加强支护， 以 达到减少冒机事故和避免人身伤亡事故， 并能减少因事故造 成的损失。 3 . 7 加强安全教育， 提高业务素质 牢固树立“ 安全第一” 思想， 充分认识到加强顶板管理的 重要性和必要性。搞好安全教育和技术培训工作， 所有管理 和施工人员都应认真学习和掌握顶板压力形成机理、 过程和 管理方法等， 提高整体队伍的技术素质。加强安全检查监督 力度， 及时堵塞漏洞， 做到防患于未然。对刚下井的人员要 特别注意加强培训教育， 坚持帮带制度， 做好思想工作， 提高 警惕， 逐步学会分析、 判断和处理顶板事故能力， 及时采取紧 急应变措施， 减少顶板事故带来的损失。 4 结语 总之， 加强煤矿顶板管理， 搞好工程质量， 掌握顶板变化 规律， 避免和减少顶板事故发生， 对提高煤矿安全产具有十 分重要意义。 收稿日期二 2 0 0 4 - 0 5 - 3 1 ; 修订日期 2 0 0 4 - 0 7 -1 2 作者简介 李焕文 1 9 7 3 一 ， 男， 安徽淮南人， 1 9 年毕业于原淮南矿业学院， 现为国投新集能源股分有限公司煤电一厂洗选中 心副主任， 主要负责洗选生产及技术管理工作。 万方数据 第 2 3 卷第9 期煤炭技术 V o l . 2 3 , N o . 9 年 9月 S e p , 2 0 0 4 低阶煤表面改性制备超净煤初探‘ 高淑玲，刘炯天 中国矿业大学 化工学院， 江苏 徐州2 2 1 0 0 8 摘要 针对低阶煤一准格尔煤表面含氧官能团多、 孔隙率高、 表面疏水性差且改性困难的特点， 经 过初步的探索试验说明 经添加多种高速剂进行调浆后， 采用常规浮选药剂可实现对该煤样的浮选 分离， 并获得了较好的浮选指标。 关键词 低阶煤;超净煤;表面改性 中图分类号 T D 9 2 3文献标识码 A文章编号 1 0 0 8 一 8 7 2 5 2 0 0 4 0 9 - 0 0 6 8 一 0 2 0 前言 低阶煤是指褐煤、 长焰煤、 不粘煤、 弱粘煤及气煤等变质 程度较浅的煤种， 该部分煤已占中国已探明煤炭储量的5 0 以上。随着我国煤炭工业的不断发展， 近年来许多以褐煤、 长焰煤等为主的大型煤田得以开发， 该类煤的产量不断增 加川。 低阶煤是一种气化反应活性好、 可浮性差的煤， 也是 一种气化原料急需的煤源。面对油资源的短缺与价位高涨， 开发超净煤代油的油煤浆气化工艺， 将改变以油头气化工艺 为主的企业的原料供应困难， 实现从油头工艺到煤头工艺的 转变， 为企业生存创造条件。同时， 开发低阶煤的超净化制 备技术可以拓展超净化煤的应用范围， 为煤炭深度加工利用 开拓新的领域。 试验用煤样采自准格尔煤田， 属于弱粘低变质程度煤， 即低阶煤。其表面含氧官能团多， 孔隙率高， 不仅造成该煤 表面疏水性差， 而且改性困难。实验室经过多次的探索试验 说明 经添加多种调整剂进行调浆后， 采用常规浮选药剂可 实现对该煤样的浮选分离， 并获得了较好的浮选指标。 求较高， 即 控制旋流器溢流浓度在7 0 g / L 以下。 这样可使絮 凝效果达到较为理想状态， 煤泥沉淀速度较快。当然， 煤泥 水浓度越低， 越对絮凝作用有利， 但对于旋流器操作控制非 常困难; 煤泥水浓度越高， 越不利于絮凝， 煤泥沉淀速度明显 下降， 浓缩溢流难以控制， 药剂消耗量增加， 沉淀的煤泥较疏 松， 浓缩底流浓度较低， 压滤形成煤饼时间长。当煤泥水浓 度达到9 5 g / L时， 聚丙烯酞胺消耗量高达正常情况下的2 倍， 浓缩溢流还常出现超标， 浓缩池中煤泥水呈悬浮状态， 严 重影响洗煤生产。所以， 严格控制煤泥水浓度， 对絮凝效果 起着关键作用。 4 . 3 煤泥水温度 通过近几年的观察， 煤泥水的温度发生变化对絮凝效果 也产生一定的影响。当温度较高时， 煤泥絮凝效果较好， 沉 淀速度较快; 当温度较低时， 絮凝效果相对较差， 煤泥沉淀速 度较慢。此类现象在夏季与冬季相比较时较为明显。实际 生产过程中， 如要提高煤泥水的温度非常困难， 为保证煤泥 水及时得到处理， 在温度较低时， 特别是在冬季， 可以适当提 高聚丙烯酞胺水溶液的浓度。 4 . 4 入洗原煤性质 该厂属于矿井型选煤厂， 人洗原煤性质主要决定于矿井 生产原煤性质。由于开采煤层和井下条件的变化， 不同时期 矿井生产原煤性质会发生变化， 所以人洗原媒性质不是很稳 定， 有时差别非常大， 如原煤灰分、 粒度等的变化， 这对煤泥 的絮凝效果也产生一定影响。当人洗原煤灰分较低时， 煤泥 絮凝效果较好， 煤泥沉淀速度较快， 絮团较致密， 对煤泥水处 理有利， 可以适当减少聚丙烯胺胶体的用量; 当人洗原煤灰 分相对较高时， 煤泥絮凝效果变差， 絮团沉淀速度减慢， 同时 絮团也显得较为疏松， 对煤泥水处理不利， 需增加聚丙烯酞 胺胶体的用量。因此， 及时掌握人洗原煤灰分的高低， 调整 聚丙烯酞胺胶体的用量， 对煤泥絮凝效果起着重要作用。当 人洗原煤粒度变小时， 虽然进人浓缩池中煤泥水的浓度没有 提高， 但细粒煤泥的比例增加， 此时如不加大聚丙烯酞胺胶 体的用量， 絮凝效果会随之变差， 浓缩池中会呈现部分煤泥 沉淀， 部分煤泥悬浮状态， 浓缩溢流易超标; 同时浓缩底流浓 度也较低， 直接影响压滤生产。造成此类现象的主要原因是 煤泥水中的细颗粒增加， 使各颗粒的总比表面积增加， 只有 增加聚丙烯酞胺的量， 才能使大量的细颗粒结成絮团。 5 与其它药剂的配合使用 该厂在生产过程中， 由于受本地条件的影响， 人洗煤中 含泥量较大， 使煤泥水中含有一部分细泥， 并且煤泥水的硬 度较低， 严重阻碍着煤泥的聚凝沉降。仅凭聚丙烯酞胺的作 用， 难以达到煤泥快速沉降的目的。该厂采用辅助添加卤片 主要成分氯化镁 的方法以配合使用。其用量为每人洗 I t 煤消耗。 . 1 一 0 . 1 2 k g 卤片。与聚丙烯酞胺水溶液分开添加， 在添加前用清水稀释。取得了明显的效果， 基本上消除了细 泥及煤泥水硬度的影响。 6 结语 因此， 掌握聚丙烯酞胺水溶液的配制、 添加操作方法及 有关影响因素， 针对实际应用中遇到的问题， 采取相应的解 决办法， 不仅对选煤厂煤泥水处理起着促进作用， 而且对稳 定系统生产， 降低生产成本， 提高经济效益也起着重要作用。 A p p l i c a t i o n o f p o l y a c r y l a m i d e i n t h e p r o c e s s o f s l i m e l i q u o r i n c o a l p r e p a r a t i o n p l a 爪 L I Hu a n一w e n T h e F i r s t C o a l a n d P o w e r P l a n t , S t a t e 一 R u n X i n j i E n e r g y C o L t d , F e n g t a i 2 3 2 1 7 1 , C h i n a A b s t r a c t A c c o r d i n g t o t h e f u n c t i o n a n d e ff e c t c a u s e d b y p o l y a c ry l a m i d e a p p l i e d i n s l i m e l i q u o r p r o c e s s i n g , m a i n l y i n t r o d u c e t h e fa c t u r e o f p o l y a c ry l a m i d e s o l u t i o n i n p r a c t i c e a n d i n fl u e n c e f a c t o r o f fl o c c u l a t i o n . K e y w o r d s p o l y a c ry l a m id e ; s l i m e l i q u o r p r o c e s s i n g ; fl o c c u l a t i o n e ff e c t ， 基金项目 低灰煤一 重油混合物 精细油煤浆 代重油气化研究一“ 六大人才高峰” 资助项目。 收稿日期 2 0 0 4 - 0 6 -1 0 ; 修订日期二 2 0 0 4 - 0 7 一 1 2 作者简介 高淑玲 1 9 8 0 - ， 女， 河北泊头人， 2 0 0 2 年毕业于中国矿业大学化工学院矿物加工工程专业， 现为中国矿业大学化工 学院矿物加工工程专业硕士研究生。 万方数据