不同絮凝剂沉降对比试验研究

李勇

摘要：本文主要介绍了针对不同煤质情况，使用不同絮凝剂的沉降对比试验研究，就生产过程如何选用絮凝剂提出了指导性意见，从而确定合适的絮凝剂及加药量。

关键词：絮凝剂;沉降;对比;澄清;筛分组成

1前言

煤泥水处理是整个选煤生产过程中的重中之重，而煤泥水的澄清是煤泥水处理的一个重要环节，影响着选煤生产指标的稳定性及煤泥水处理的效率。由于煤泥是一种复杂的多分散体系，不同密度、粒度组成的煤泥构成的煤泥水性质差别很大，因此各选煤厂必须根据其煤泥性质选择合适的煤泥水澄清方法。新庄孜选煤厂是淮南矿业集团下属的一座大型炼焦煤选煤厂，主洗新庄孜矿1/3焦煤，由于采用机械化开采，入洗原煤中细粒级所占比例越来越大，而且矿井不同槽别的原煤其煤泥性质差别也较大。当煤质出现变化时，水质也相应变化，给煤泥水处理带来很大麻烦，循环水黑的情况常有出现。

煤泥水絮凝的基本原理是向煤泥水中加入絮凝剂，利用絮凝剂的架桥作用使得分散的微粒链接起来形成较大的絮团，从而迅速沉降达到煤泥水的澄清。新庄孜选煤厂采用的絮凝剂是聚丙烯酰胺，由于不同种类的絮凝剂对不同煤泥水的絮凝效果大不相同，因此，当煤质变化时，选择合适的絮凝剂是煤泥水处理中的关键。以下是几种不同絮凝剂沉降对比试验研究。

2絮凝沉降对比试验

2.1试验样品及分析

本试验选取了新庄孜矿入洗不同槽别煤质下的两种煤泥水（以下简称1号、2号）。并选取了新庄孜选煤厂使用的3种絮凝剂（以下简称A、B、C三种品牌）进行沉降试验研究。表1、表2分别为分选两种煤时的一次浓缩机溢流筛分组成表。

表11号煤一次浓缩溢流筛分组成表

粒级（mm）样重(g)产率（%）灰分（%）0.25—0.1259919.8439.880.125—0.0747414.8348.550.074—0.04414929.8653.63-0.04417735.4760.02合计499100.0052.42

由表1可以看出，随着煤泥粒度的降低其灰分逐渐升高，0.074-0.044mm、-0.044mm含量分别为29.86%、35.74%，较高，且灰分也较高，矸石有泥化现象。当月月综合可以查得原生煤泥含量14.65%，浮沉煤泥含量3.96%，次生煤泥按5%计算，总煤泥量为23.61%，灰分计算为23.93%。

表22号煤一次浓缩溢流筛分组成表

粒级（mm）样重(g)产率（%）灰分（%）0.25—0.12524849.8035.880.125—0.07414829.7235.570.074—0.0446412.8537.54-0.044387.6339.72合计498100.0036.29

由表2可以看出，随着煤泥粒度的降低其灰分变化不大，且灰分较低，说明煤泥化比较严重。当月月综合可以查得原生煤泥含量18.52%，浮沉煤泥含量4.47%，次生煤泥按5%计算，总煤泥量为27.99%，含量较大，灰分计算为22.31%。

2.2试验器具

采样桶2个；木棍一个；分析天平1台；1000mL量筒3个；300mL烧杯3个；玻璃棒1根；注射器一个；计时器一个。

2.3试验过程及结果

按照沉降试验国标的方法，将A、B、C三种不同的絮凝剂配制浓度为1‰，取一定量分别加入到1号、2号煤泥水中，试验过程及现象如下表：

表3几种絮凝剂对不同煤质的沉降试验结果

试验项目絮凝剂种类药剂用量沉降时间压缩区厚度试验现象1号煤泥水A3mL40s220mm沉降速度一般，有清水层，且较清A5mL40s240mm沉降速度较快，有清水层，且较清B3mL40s260mm沉降速度较快，有清水层，且较清B5mL40s270mm沉降速度快，有清水层，且较清C3mL40s230mm沉降速度较快，有清水层，且较清C5mL40s260mm沉降速度快，有清水层，且较清2号煤泥水A3mL60s150mm沉降速度一般，有清水层，较为浑浊A5mL50s200mm沉降速度较快，有清水层，相对较清B3mL60s90mm沉降速度慢，无清水层B5mL50s100mm沉降速度慢，无清水层C3mL60s95mm沉降速度慢，无清水层C5mL50s90mm沉降速度慢，无清水层

由上表可以看出：

（1）对于1号煤泥水，使用3种絮凝剂都能有清水层，在相同药剂用量、相同沉降时间下B种絮凝剂沉降效果最好，C种、A种次之。对于同一种絮凝剂，药剂量加大时，沉降速度变快，在相同的沉降时间内压缩区厚度也变大，沉降效果更好。

（2）对于2号煤泥水，使用A种絮凝剂时能出现清水层，但沉降速度不是很快，但当絮凝剂用量加大时，沉降速度变快，清水层相对也较清，压缩区厚度也较大。而使用B、C两种絮凝剂时，沉降速度较慢，且无清水层，絮凝剂用量加大后仍无清水层，压缩区厚度较小。

也就是说，对于矸石部分泥化、煤泥含量不大（小于25%）的煤泥水处理，采用A、B、C三种絮凝剂均可，其中B种最好，C、A次之；对于煤易泥化且煤泥含量较高（大于25%）的煤泥水处理应采用A种絮凝剂，有相对较好的沉降效果。

3效益分析

3.1提高精煤产率及生产系统的稳定性

根据煤质变化情况合理的选择絮凝剂，能有效的改善循环水及净化水水质，从而重介分选密度能有效保证，提高了重介分选的稳定性，降低了精煤错配如中煤的含量，同时清水入浮选也使得浮选产率及完善指标有所改善，精煤产率得到提高。此外，煤泥较好的絮凝沉降也使得浓缩机底流浓度可以保证，提高了压滤机处理煤泥的效率，减少电耗。

2、减少絮凝剂用量

通过选择合适的絮凝剂，可以用较少的药剂用量达到预期的澄清效果，按吨煤絮凝剂节省8g计算，年产量为350万吨，絮凝剂价格1.2万元/吨，则可以节省成本：

8×3500000&pide;1000000×1.2万元=33.6万元。

4结语

絮凝剂在煤泥水的澄清过程中起着至关重要的作用，相同的絮凝剂对于不同煤质作用效果有所不同。因此，当煤质出现变化时，应及时分析了解煤泥水的组成情况，并通过絮凝沉降对比试验选取合适的絮凝剂、确定加药量，保证加药的合理性及可行性。另外，在生产过程中还发现，当细泥含量较高时，在加入絮凝剂澄清前添加一定量碱铝等凝聚剂，沉降效果会更好。

作者简介：李勇，1990年10月，安徽淮南人，大学本科学历，系淮南矿业集团新庄孜选煤厂选煤助理工程师。