功效引用凝聚剂研究探讨实现煤泥水深度澄清.docx
《功效引用凝聚剂研究探讨实现煤泥水深度澄清.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《功效引用凝聚剂研究探讨实现煤泥水深度澄清.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
功效引用凝聚剂研究探讨实现煤泥水深度澄清
科学技术功效申报表
成果名称引用凝聚剂的研究探讨实现煤泥水深度澄清
任务来源选煤总厂
完成单位及龙煤公司鹤岗分公司选煤总厂
主要研究人员吴建国马玉玲黄启鹤闫世柱
司凤芝赵福彬
要紧协作单位
工作起止时刻2020年3月至2020年1月
填报单位负责人填报单位鹤岗分公司选煤总厂
（盖章）（盖章）
填报日期2020年1月21日
内容摘要（包括成果的主要用途、原理、技术关键、预定和达到的技术指标、经济价值、国内外水平比较等）
1前言
概况
选煤总厂中煤、矸石磁选尾矿和浮选尾煤煤泥水进入耙式浓缩机沉降浓缩，耙式浓缩机底流进入压滤机脱水回收煤泥，浓缩机溢流用于浮选入料的稀释水、脱介筛喷水等作为循环水重复利用。
浓缩机内一直以来只添加聚丙烯酰胺一种絮凝剂来加速煤泥的固液分离，而且该厂入洗的原煤都是南山矿煤，细泥含量较低，浓缩机溢流水较清，生产及各项指标都很正常。
出现的问题
2009年初，选煤总厂入洗原煤发生了较大变化，不只入洗南山矿煤，还入洗大陆矿煤、峻德矿煤、兴安矿煤，煤泥水处理系统出现了一系列问题：
浓缩机溢流水浓度高、呈黄灰色；浮选机分选效果不好；加压过滤机滤饼上的薄、脱落率低、排料周期长、处理量降低；加压过滤机处理不过来，洗煤小时处理量降低；洗煤介耗较高；生产无法正常进行。
2研究探索
分析原因
经过分析，出现上述问题是由于入洗原煤煤质变化导致的，大陆矿煤、兴安矿煤含有泥页岩为主的粘土类矿物较高，泥页岩在湿法选煤过程中遇水浸泡，极易泥化成<的细泥，这些细泥表面带有负电性，形成均匀、稳定的胶态悬浮液，致使煤泥水极难沉降澄清。
表1浓缩机溢流的粒度组成
粒级（mm）
>
～
～
<
计
灰分%
产率%
这些灰分高的细泥比表面积大，有强烈的离子交换吸附能力。
典型的粘土类矿物质的离子交换反应式如下：
粘土类矿物
+Ca2+←→
+2Na+
粘土类矿物
Na++Ca2
Na+
研究和实践表明，金属正离子交换吸附能力顺序为：
Fe3+>Al3+>Ba2+>Ca2+>Mn2+>Mg2+>K+>Na+
粘土颗粒表面上的低价离子和水溶液中的金属离子交换吸附，使得它们在水中的数量减少，致使水质变软。
所以，随着细泥的积聚，不但使得煤泥水有效粘度猛增，而且导致水中钙、镁等金属离子含量大幅递减，类胶体分散体系越稳定，矿粒越不容易沉淀，以致出现大量细泥随洗水循环积聚，造成了恶性循环，严重影响正常生产。
对策
得知细泥难沉降的最根本原因是水的硬度低，因此可以添加凝聚剂对煤泥水沉降、澄清，人为增加水的硬度。
3措施
选煤总厂选用了聚合氯化铝凝聚剂与聚丙烯酰胺配合加速煤泥水沉降、澄清，先后进行了试验室试验和工业性试验，使用效果较好。
凝聚剂和絮凝剂加速细泥沉降的协同作用示意图见图1。
图1铝离子和絮凝剂分子协同作用示意图
聚合氯化铝和聚丙烯酰胺浓度分别配为5%、1‰，澄清水浓度可达L。
并且聚丙烯酰胺有一个最佳用量，要适当控制用量，并非越多越好。
聚丙烯酰胺用量对架桥作用的影响如下图
2A用量适当时
2B用量过多时
图2絮凝剂用量对架桥作用的影响
基于上述结论，选煤总厂决定利用聚合氯化铝与聚丙烯酰胺相配合处理煤泥水沉降，聚合氯化铝来源广泛、价格低廉。
聚合氯化铝在浮选机尾矿槽内加入，聚丙烯酰胺加入点在浓缩机入料管前10米处，效果较好。
后来新铺设一条聚合氯化铝添加管路、安装一个容积为的搅拌桶用来稀释、盛装、添加聚合氯化铝，进行了浓缩机加药系统改造，生产中聚合氯化铝和聚丙烯酰胺不间断地加入，加入量随煤质变化及浓缩机溢流情况随时调整。
4效果
经过2年来的生产实践表明，效果显著，煤泥水得到了深度澄清。
①耙式浓缩机溢流水浓度降低较多；
②耙式浓缩机底流浓度较高，底流固体回收率也较高；
③压滤机处理能力提高了；
④浮选效果较好；
⑤加压过滤机滤饼上的厚、排料周期缩短、处理能力提高；
⑥洗煤介耗下降较多；
⑦洗煤小时处理量提高了。
表2聚合氯化铝添加前后各项指标对比表
项目
指标
引用聚合氯化铝前
使用聚合氯化铝后
浓缩机
溢流
浓度（g/L）
底流
浓度（g/L）
285
413
固体回收率（%）
压滤机
压滤周期（min）
60
40
浮选
精灰（%）
回收率（%）
加压过滤机
排料周期（s）
148
75
处理量（t/h）
介耗
（kg/t原煤）
小时处理量
（t原煤/h）
516
540
5效益
直接经济效益
①小时入洗原煤量从516吨提高到540吨，每年可增加经济效益
万元。
②介耗从3.2公斤/吨原煤降到2.5公斤/吨原煤，每年可节约介质粉费用为205万元。
年可创经济效益万元。
间接经济效益
浮选精煤回收率得以提高，这部分经济效益也是较大的；加压过滤机和压滤机的处理能力得到提高，大大减少了滤板、滤布等的维修费用；循环水的质量提高，为整个工艺的生产创造了良好的条件，减少了生产事故发生率，增加了台时利用率，提高了生产效率，降低了生产成本。
社会效益
循环水可直接代替部分生产清水，也降低了水耗，节约了大量的水资源。
6结语
选煤总厂成功引用聚合氯化铝后，彻底解决了生产中出现的难题，实现了煤泥水深度澄清，经济效益和社会效益非常显著，促进了生产发展，又一次证明了“科学技术是第一生产力”。
该厂关于煤泥水深度澄清的探索实践，无疑对全国各类型选煤厂都起到了良好的借鉴作用。
项目负责人（签字）2011年1月21日
注：
如本栏填写不下，可添页（大小应与本页同）
科学成果数据采集卡
主要用途：
用于细泥含量较高的煤泥水沉降，实现煤泥水水深度澄清。
工作原理：
粘土类矿物遇水浸泡，极易泥化成<的细泥，细泥比表面积较大，有强烈的离子交换吸附能力，致使洗煤系统水质变软。
加入聚合氯化铝可人为增加水质硬度，聚合氯化铝的凝聚作用和聚丙烯酰胺的絮凝作用协同作用加速细泥沉降。
技术指标：
浓缩机溢流水浓度可达g/L，底流固体回收率可达%，浮选回收率为%，加压过滤机处理量可达t/h，介耗为t原煤，洗煤小处理量为540t。
技术创新点：
大型选煤厂处理细泥含量较高的煤泥水难度较大，此项研究和探索用聚合氯化铝与聚丙烯酰胺联合作用，可实现煤泥水深度澄清。
研发起止时间：
2009年3月至2011年1月
资金投入：
万元。
经济效益、社会效益：
小时入洗原煤量提高年创经济效益万元，介耗下降每年可节约介质粉费用为205万元，年可共增加经济效益
万元。
循环水可直接代替部分生产清水，也降低了水耗，节约了大量的水资源，社会效益显著。
项目完成单位（公章）项目负责人（章）
基层单位鉴定意见：
鉴定负责人：
鉴定日期：
鹤矿集团鉴定意见：
鉴定负责人：
鉴定日期：
资料目录：
（盖章）
成果
登记
登记号
批准期
科技技术功效鉴定证书
鹤矿签字【200】第号
成果名称：
引用凝聚剂的研究探讨
实现煤泥水深度澄清
完成单位：
龙煤公司鹤岗分公司选煤总厂
签定形式：
组织鉴定单位：
鉴定日期：
鉴定批准日期：
详细技术说明及主要技术性能指标
1、类胶体分散体系由0.0125mm以下矿泥组成稳定性强的悬浮体系，是造成选煤总厂细泥积聚的主要原因，必须在快速凝聚条件下实现絮凝沉降。
2、当循环水中含有一定数量的金属正离子（尤其是铝、钙、镁离子）时，就可破坏类胶体的稳定态。
它们压缩微粒表面双电层，中和或降低负电性，减小未补偿的键能，消除静电斥力和水化膜影响，微粒在分子间的作用力下互相吸引接触凝聚成团，克服重力得以沉降，因此添加聚合氯化铝人为增加水的硬度。
用聚合氯化铝与聚丙烯酰胺联合作用强化煤泥水澄清，聚合氯化铝对细泥凝聚的基础上，线状高分子化合物聚丙烯酰胺在小凝块之间产生架桥作用，使众多小凝块絮凝成团，这些絮团质量大，沉降速度快。
3、添加时要先加入聚合氯化铝后加聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺加入点在浓缩机入料前10—15米，聚合氯化铝和聚丙烯酰胺浓度分别为5%、1‰，聚合氯化铝与聚丙烯酰胺用量分别为86g/m3和4.0g/m3时效果较好，澄清水浓度可达0.0472g/L，并且聚丙烯酰胺有一个最佳用量，并非越多越好。
4、浓缩机溢流水浓度可达0.147g/L，底流固体回收率可达%，浮选回收率为%，加压过滤机处理量可达t/h，介耗为2.5kg/t原煤，洗煤小处理量为540t。
注：
鉴定证书1∽4页项目完成人填写，5∽8页由集团公司技术中心组织填写。
推广应用前景与措施
选煤总厂成功引用聚合氯化铝和聚丙烯酰胺联合作用，彻底解决了煤泥水中细泥含量高而影响生产的难题，实现了煤泥水深度澄清，该厂关于煤泥水深度澄清的探索实践，无疑对全国各类型选煤厂都起到了良好的借鉴作用。
主要技术文件目录及来源
1、吴式瑜、岳胜云等编的《选煤基本知识》，煤炭工业出版社，。
2、全国职业培训教堂工作指导委员会煤炭专业委员会编
《浮选》，煤炭工业出版社，。
主要研究人员名单
序
号
姓名
年龄
文化程度
所学专业
现从事专业
职务职称
工作单位
在成果中所起的作用
1
吴建国
46
大学
选矿专业
选煤专业
总工程师高工
选煤总厂
建议者
2
马玉玲
40
大学
选矿专业
选煤专业
副主任高工
选煤总厂浮选
实施者
3
黄启鹤
47
大专
选矿专业
选煤专业
主任
选煤总厂浮选
组织者
4
闫世柱
41
大专
煤质管理与销售
选煤专业
副主任工程师
选煤总厂重介
实施者
5
司凤芝
42
大学
选矿专业
选煤专业
副科长高工
选煤总厂生产科
实施者
6
赵福彬
28
大学
选矿专业
选煤专业
助理工程师
选煤总厂浮选
实施者
鉴定委员会专家测试报告
测试组长：
成员：
年月日
鉴定委员会名单
序
鉴定委员会职务
姓名
工作单位
所学专业
现从事专业
职称职务
签名
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
鉴定意见
鉴定委员会主任：
副主任
年月日
主持鉴定单位意见
主管领导签字（盖章）
年月日
组织鉴定单位意见
主管领导签字（盖章）
年月日
升级会员 