五沟选煤厂煤泥水处理系统的适应性研究

摘要

隶属于皖北煤电集团的五沟选煤厂在建厂初期井下开采10煤层，该煤层煤泥含量、灰分适中，采用不脱泥无压三产品重介旋流器+浮选工艺，选煤厂在投产后生产一直很稳定。但随着矿井开采深度的逐年增加，煤层开始变薄、断层多，原煤灰分已高达40％～50％，加上系统中粗煤泥未能得到很好的回收，造成后续煤泥水中细粒含量较多且难以沉降。预计从2014年开始，五沟矿井将逐步开采7煤层，分析其临近的界沟选煤厂洗选的7煤层性质可知，此煤层煤泥含量较10煤层大、灰分增高，且矸石易产生泥化。自界沟选煤厂洗选7煤层以来，原有煤泥水处理系统经常出现细煤泥悬浮于浓缩池中而压塌其中的倾斜管现象，以致循环水质量得不到保证，严重影响了整个厂的正常生产。从界沟选煤厂的生产情况可以预测，在入洗7煤层时，五沟选煤厂的各洗选工艺环节，特别是煤泥水处理系统将会面临着严峻的考验。因此把握入选煤炭的质量，尤其是7煤层原煤及煤泥性质，未雨绸缪，采取相应的策略是十分有必要的。
　　本论文针对五沟选煤厂目前洗选的10煤层和即将洗选的7煤层分别进行了矸石泥化及矿物组成分析。着重分析了7煤层的粒度组成，了解10煤层、7煤层及煤泥的基本特性，为煤泥水处理系统中药剂种类的选择作铺垫。另外，针对五沟选煤厂的浮选机入料进行了粒度组成分析和分布释放试验，检测浮选设备的工作性能。
　　为更好地把握五沟选煤厂煤泥水处理系统的工作效果，选择向该厂煤泥水及洗选7煤层后的煤泥水中分别添加凝聚剂明矾、聚合氯化铝、石膏、硫酸铝和絮凝剂为分子量1000万、1200万阴离子聚丙烯酰胺进行沉降试验。通过改变不同混凝剂的用量及搭配方案，观察煤泥的沉降效果。分析比较在洗选两种煤层时，煤泥水处理药剂的适应性方案，确定最终洗选10煤层及今后洗选7煤层时的最合适的药剂添加方法，对五沟选煤厂实现药剂添加优化和洗水闭路循环具有重要的指导意义。

目录

声明

摘要

Contents

附表清单

1 绪论

1．1 选题背景

1．2 煤泥水澄清处理研究现状

1．3 常用絮凝剂类型及应用前景

1．4 课题研究的内容及意义

2 选煤工艺简介、入选原煤及煤泥性质分析

2．1 选煤工艺简介

2．1．1 五沟选煤厂工艺流程(附录A)

2．1．2 界沟选煤厂工艺流程(附录B)

2．1．3 综合评述

2．2 7煤层粒度组成分析

2．3 10煤层及7煤层中矿物质组成分析

2．3．1 煤中矿物质组成

2．3．2 煤层的XRD试验分析

2．4 10煤层及7煤层的矸石泥化试验分析

2．5 10煤层及7煤层煤泥水性质分析

2．5．1 10煤层及7煤层煤泥粒度组成

2．5．2 10煤层及7煤层煤泥水水质检测

2．6 本章小结

3 五沟选煤厂浮选设备性能分析

3．1 浮选理论及设备的发展

3．2 五沟选煤厂浮选入料及分选产物特性分析

3．3 五沟选煤厂浮选机性能评价

4 煤泥水絮凝沉降特性分析

4．1 试验原理及药剂选择

4．1．1 絮凝沉降作用机理

4．1．2 药剂选择

4．2 五沟选煤厂煤泥水试验分析

4．2．1 凝聚剂的选择与优化

4．2．2 絮凝剂的选择与优化

4．2．3 凝聚剂与絮凝剂复配试验的选择与优化

4．3 7煤层煤泥水试验分析

4．3．1 凝聚剂的选择与优化

4．3．2 絮凝剂的选择与优化

4．3．3 凝聚剂与和絮凝剂复配试验的选择与优化

4．3．4 界沟选煤厂煤泥水现场沉降试验

4．4 本部分小结

5 经济效益与社会效益分析

5．1 经济效益分析

5．2 社会效益分析

6 结论与建议

参考文献

附录A(五沟选煤厂工艺流程图)

附录B(界沟选煤厂工艺流程图)

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果