隨著煤炭市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈及銷售形勢(shì)的不斷變化，根據(jù)礦井原煤煤質(zhì)的特點(diǎn)，需要加大原煤的入洗量，因此而產(chǎn)生的煤泥水量也相應(yīng)增加，而西露天礦選煤廠原有的煤泥水處理系統(tǒng)不能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。經(jīng)過改造，煤泥水處理工藝流程如圖1所示。

為使煤泥水在濃縮池中快速沉淀，保證合格洗水與壓濾煤泥生產(chǎn)，使生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，需要選擇合適的絮凝劑來(lái)加強(qiáng)煤泥水的處理。通過近幾年的生產(chǎn)實(shí)踐證明，聚丙烯酰胺對(duì)煤泥水處理效果較好，能加速煤泥的沉降，并有助于壓濾生產(chǎn)。

1、聚丙烯酰胺的絮凝作用機(jī)理

聚丙烯酰胺簡(jiǎn)稱PAM，是一種線型高分子聚合物，無(wú)毒、無(wú)腐蝕性、易溶于水，其水溶液與煤泥水混合后，聚丙烯酰胺分子鏈上的活性基團(tuán)與煤泥水中的細(xì)顆粒表面發(fā)生吸附，在顆粒之間起連接作用，使細(xì)顆粒形成較大絮團(tuán)，加快了煤泥沉淀速度。

2、聚丙烯酰胺水溶液的配制

選煤廠選用聚丙烯酰胺膠體作為配制原料，其固體含量為3.75%，分子量約為800萬(wàn)。按照配制后聚丙烯酰胺溶液濃度1‰，計(jì)算出所需清水量和膠體量，先往攪拌筒內(nèi)注入清水，啟動(dòng)攪拌器，緩緩倒入聚丙烯酰胺膠體，使其攪拌均勻，待膠體全部溶解，即攪拌筒內(nèi)液體變?yōu)闊o(wú)色透明液體，且液體中沒有未溶的凝結(jié)物或塊狀物，則停止攪拌，聚丙烯酰胺溶液配制完成。配制過程應(yīng)注意避免過度攪拌以引起聚丙烯酰胺分子降解。

3、聚丙烯酰胺水溶液的添加方式

聚丙烯酰胺水溶液的添加是煤泥水處理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采取合適的添加方式，將有助于提高絮凝效果。

該廠經(jīng)過多年生產(chǎn)實(shí)踐觀察，并逐步摸索改進(jìn)，形成一套加藥裝置。現(xiàn)在采取的添加方式是：生產(chǎn)時(shí)，打開出料管閥門到一定開度，啟動(dòng)化工泵，把聚丙烯酰胺溶液注入煤泥水中。

加藥點(diǎn)設(shè)在煤泥水有局部混流處，有助于煤泥水中的顆粒形成絮團(tuán)。該廠把加藥點(diǎn)設(shè)置在配水筒內(nèi)。為保證加藥均勻穩(wěn)定，使煤泥及時(shí)取得沉淀，生產(chǎn)過程中至少使用2臺(tái)藥劑攪拌筒，在一臺(tái)聚丙烯酰胺溶液注完之前，另一筒溶液已制備完成，以保持添加藥劑的連續(xù)性。加藥不穩(wěn)定，較易造成濃縮溢流超標(biāo)。在加藥時(shí)，應(yīng)注意觀察濃縮池中煤泥水沉淀情況，濃縮溢流穩(wěn)定在30-40g/L。

4、絮凝效果的影響因素

（1）聚丙烯酰胺用量。

對(duì)于處理煤泥水，需要添加適當(dāng)?shù)牧坎拍苡行У匕l(fā)揮其絮凝作用?？梢愿鶕?jù)所選擇的煤泥水處理工藝及煤泥水性質(zhì)通過試驗(yàn)來(lái)確定。

用量少將導(dǎo)致煤泥沉淀速度變慢，濃縮溢流較易超標(biāo)，不能保證所要求的循環(huán)水指標(biāo)，從而使洗煤產(chǎn)品指標(biāo)難以穩(wěn)定控制。用量過多，雖然加快了煤泥的沉淀速度，但易造成濃縮底流濃度過高。一般濃縮底流濃度要求在500g/L，即可滿足壓濾生產(chǎn)；用量過多使?jié)饪s底流濃度有時(shí)高達(dá)700g/L以上，并且底流中聚丙烯酰胺含量增加，這樣對(duì)底流運(yùn)輸及壓濾生產(chǎn)不利，在壓濾卸煤餅時(shí)煤餅不易脫落，增加了操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了工效；同時(shí)也造成了藥劑浪費(fèi)，使生產(chǎn)成本增加。因此，適量使用聚丙烯酰胺，不僅能提高絮凝效果、有效處理煤泥水，而且對(duì)保證洗煤產(chǎn)品指標(biāo)、提高工效、降低成本也起著重要作用。

（2）煤泥水濃度。

不同的選煤廠對(duì)進(jìn)入濃縮機(jī)的煤泥水濃度有著不同的工藝要求。

該廠現(xiàn)生產(chǎn)動(dòng)力煤，為降低煤泥水處理環(huán)節(jié)的壓力，提高洗煤生產(chǎn)能力，對(duì)進(jìn)入濃縮機(jī)的煤泥水濃度要嚴(yán)格控制，即旋流器溢流濃度應(yīng)在70g/L以下，這樣可使絮凝效果達(dá)到較為理想狀態(tài)，煤泥沉淀速度較快。

當(dāng)然，煤泥水濃度越低，越對(duì)絮凝作用有利，但對(duì)于旋流器操作控制非常困難；煤泥水濃度越高，越不利于絮凝，煤泥沉淀速度明顯下降，濃縮溢流難以控制，藥劑消耗量增加，沉淀的煤泥較疏松，濃縮底流濃度較低，壓濾形成煤餅時(shí)間長(zhǎng)。

當(dāng)煤泥水濃度達(dá)到95g/L時(shí)，聚丙烯酰胺消耗量高達(dá)正常情況下的2倍，濃縮溢流還常出現(xiàn)超標(biāo)，濃縮池中煤泥水呈懸浮狀態(tài)，嚴(yán)重影響洗煤生產(chǎn)。

所以，嚴(yán)格控制煤泥水濃度，對(duì)絮凝效果起著關(guān)鍵作用。

（3）煤泥水溫度。

通過近幾年的觀察，煤泥水的溫度發(fā)生變化對(duì)絮凝效果也產(chǎn)生一定的影響。

當(dāng)溫度較高時(shí)，煤泥絮凝效果較好，沉淀速度較快；當(dāng)溫度較低時(shí)，絮凝效果相對(duì)較差，煤泥沉淀速度較慢。此類現(xiàn)象在夏季與冬季較為明顯。實(shí)際生產(chǎn)過程中，如要提高煤泥水的溫度非常困難，為保證煤泥水及時(shí)取得處理，在溫度較低時(shí)，特別是在冬季，可以適當(dāng)提高聚丙烯酰胺水溶液的濃度。

（4）入洗原煤的性質(zhì)。

該廠屬于礦井型選煤廠，入洗原煤性質(zhì)主要決定于礦井生產(chǎn)的原煤的性質(zhì)。

由于開采煤層和井下條件的變化，不同時(shí)期礦井生產(chǎn)的原煤的性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，所以入洗原煤的性質(zhì)不是很穩(wěn)定，有時(shí)差別非常大，如原煤灰分、粒度等的變化，這對(duì)煤泥的絮凝效果也產(chǎn)生一定影響。

當(dāng)入洗原煤灰分較低時(shí)，煤泥絮凝效果較好，煤泥沉淀速度較快，絮團(tuán)較致密，對(duì)煤泥水處理有利，可以適當(dāng)減少聚丙烯酰胺膠體的用量；當(dāng)入洗原煤灰分相對(duì)較高時(shí)，煤泥絮凝效果變差，絮團(tuán)沉淀速度減慢，同時(shí)絮團(tuán)也顯得較為疏松，對(duì)煤泥水處理不利，需增加聚丙烯酰胺膠體的用量。因此，及時(shí)掌握入洗原煤灰分的高低，調(diào)整聚丙烯酰胺膠體的用量，對(duì)煤泥絮凝效果起著重要作用。

當(dāng)入洗原煤粒度變小時(shí)，雖然進(jìn)入濃縮池中煤泥水的濃度沒有提高，但細(xì)粒煤泥的比例增加，此時(shí)如不加大聚丙烯酰胺膠體的用量，絮凝效果會(huì)隨之變差，濃縮池中會(huì)呈現(xiàn)部分煤泥沉淀，部分煤泥懸浮狀態(tài)，濃縮溢流易超標(biāo)；同時(shí)濃縮底流濃度也較低，直接影響壓濾生產(chǎn)。造成此類現(xiàn)象的主要原因是煤泥水中的細(xì)顆粒增加，使各顆粒的總比表面積增加，只有增加聚丙烯酰胺的量，才能使大量的細(xì)顆粒結(jié)成絮團(tuán)。

5、與其它藥劑的配合使用

該廠在生產(chǎn)過程中，由于受本地條件的影響，入洗煤中含泥量較大，使煤泥水中含有一部分細(xì)泥，并且煤泥水的硬度較低，嚴(yán)重阻礙著煤泥的聚凝沉降。僅憑聚丙烯酰胺的作用，難以達(dá)到煤泥快速沉降的目的。

該廠采用輔助添加鹵片（主要成分氯化鎂）的方法以配合使用。其用量為每入洗1t煤消耗0.1-0.12kg鹵片，與聚丙烯酰胺水溶液分開添加，在添加前用清水稀釋，取得了明顯的效果，基本上消除了細(xì)泥及煤泥水硬度的影響。

6、結(jié)語(yǔ)

掌握聚丙烯酰胺水溶液的配制、添加操作方法及有關(guān)影響因素，針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中遇到的問題，采取相應(yīng)的解決辦法，不僅對(duì)選煤廠煤泥水處理起著促進(jìn)作用，而且對(duì)穩(wěn)定系統(tǒng)生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益也起著重要作用。