发布时间 : 星期日 文章煤泥水的水质特性及处理技术更新完毕开始阅读afadafd784254b35eefd34af
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在选煤工艺中煤泥水处理涉及面广、投资大，难于管理 。煤泥水特别稳定，静置几个月也不会自然沉降，处理非常困难。为了满足煤泥水闭路循环的水质要求，防止煤泥水闭路循环过程中水质的恶化，保护环境，煤泥水的处理技术研究也愈显必要。煤矿煤泥水可以分为两类：一类是由地质年代较短、灰分和杂质含量较高的原煤在洗选时所产生的；另一类是由地质年代较长， 煤质较好的原煤在洗选时所产生的。本试验用洗选长焰煤和无烟煤的煤泥水（分别称为长焰煤煤泥水和无烟煤煤泥水）进行研究，对比其水质特性，研究其处理技术。 1 煤泥水来源及水质特性分析 1.1 煤泥水来源
试验以长焰煤煤泥水和无烟煤煤泥水作为研究对象，长焰煤煤泥水取自陕北某选煤厂，长焰煤属于烟煤，是烟煤中地质年代最短，变质程度最低的煤种，其灰分较高、水分较多；无烟煤煤泥水取自山西晋城某选煤厂，无烟煤是地质年代最长，煤化程度最深的煤种，含碳量最多，灰分和水分均较少，发热量很高。 1.2 煤泥水水质特性 1.2.1 煤泥水的一般性质
对长焰煤煤泥水和无烟煤煤泥水的一般性质进行了常规分析，分析结果如表1 所示。
由表1 可知，两种煤泥水均呈弱碱性，带有一定的负电荷，但它们的SS 和CODCr相差较大，密度也存在一定的差异。 1.2.2 煤泥的矿物组成
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煤泥水是一种复杂的多分散体系，它由一些粒度、形状、密度、岩相等不同的颗粒，以不同比例混合而成。煤泥的成分很复杂，各选煤厂煤泥的矿物组成以及岩相特征都不一样。对煤泥的矿物组成进行分析，有助于合理地选择混凝剂，也有助于对混凝过程和机理的理解。煤泥的矿物组成分析结果见表2。
由表2 可知， 两种煤泥的矿物组成的主要成分为都是SiO2和Al2O3，其次是化合C，其中SiO2的含量都在41.5%以上，无烟煤煤泥中的Al2O3含量较长焰煤煤泥中的Al2O3含量高，长焰煤煤泥中化合C 的含量高于无烟煤煤泥中化合C 的含量，其余含量均较少。 1.2.3 煤泥水的颗粒粒度分布
煤泥水中所含颗粒粒度的分布对处理效果有较大的影响，煤泥颗粒的粒度分布，尤其是微细级的含量，对煤泥水的处理有着决定性的意义。由斯托克斯公式可以知道，颗粒沉降速度与颗粒直径的平方成正比，粒径越小，沉速越慢，沉淀分离的难度就越大。试验采用美国贝克曼公司生产的LS230/sum+型粒度分析分布仪进行煤泥粒度分布测定，分析结果如图1 所示。
由图1 可知，长焰煤煤泥水和无烟煤煤泥水中细微煤泥颗粒（<75 μm）的含量均较高，其中在长焰煤煤泥水中为69.34%，在无烟煤煤泥水中为62.63%；粒度在75～250 μm 的煤泥颗粒在长焰煤煤泥水中的含量（19.23%）比其在无烟煤煤泥水中的含量（35.71%）低；在长焰煤煤泥水中粒度>250 μm 的煤泥颗粒的含量（11.43%）高于其在无烟煤煤泥水中的含量（1.66%）。
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1.2.4 煤泥水性质对比
通过以上分析可知，不同煤质的煤泥水由于原煤性质的差异，它们的性质有很大的差别，主要表现在：地质年代较长的煤煤化程度较高，所含灰分较少，因而煤泥水悬浮物浓度较小，而地质年代较短的煤煤化程度较低，所含灰分较多，煤泥水悬浮物浓度较大；同时由于地质年代较长的煤的硬度相对较高，不易在煤炭洗选加工过程中破碎，从而使煤泥水中>250 μm 的煤泥颗粒含量相对较低，而地质年代较短的煤硬度较低、易破碎，致使煤泥中>250 μm 的煤泥颗粒含量相对较高。但从对表1、表2 的分析可知，不同煤质的煤泥水的性质也存在一定的共性，主要表现为：表面带有一定的负电荷，细微煤粒含量较高以及煤泥矿物组成主要成分相似，都是SiO2和Al2O3等。这些因素都表明，煤泥水是一种带负电的胶体分散体系，难于发生自然沉降。 中鹰选矿浮选机：煤泥水的水质特性及处理技术 2 试验部分 2.1 试验材料 2.1.1 试验仪器
DBJ-621 六联搅拌仪，BS210S 电子天平，pHS-3C 精密pH 计，202-1A 型电热恒温干燥箱，LS230/sum+型粒度分析分布仪等。 2.1.2 混凝剂和絮凝剂
试验用混凝剂有氯化铁、氯化铝、氯化钙和硫酸镁，均为AR 级，质量分数为2%；絮凝剂选用广州市宇洁化工有限公司生产的聚丙烯酰胺系列产品，产品相对分子质量分别为6 ×106、8 ×106、1.2 ×107、
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1.6×107， 阳离子度分别为10%～20%、25%～35%和35%～45%的阳离子型聚丙烯酰胺以及质量分数为0.1%的非离子型聚丙烯酰胺。 2.2 试验方法 2.2.1 试验设计
对不同煤质煤泥水的性质、煤泥颗粒的粒度组成和矿物组成成分进行分析，对比分析煤泥水的性质，合理选择混凝剂和絮凝剂，通过正交试验，最终确定煤泥水处理的最佳试验条件。 2.2.2 煤泥水悬浮物浓度的测定
经滤纸过滤后，于105 ℃下烘干1 h，置干燥皿中冷却后称重，计算煤泥水悬浮物浓度。 2.2.3 混凝沉淀试验方法
混凝剂最佳pH 适用范围为5.5～7.0〔1〕，PAM 的最佳pH 适用范围为3.5～7.0〔4〕，由于煤泥水呈弱碱性，在混凝沉淀试验前，取一定量的煤泥水，使用弱HNO3溶液调节，为了减小投药量，将pH 调至7.0，然后使用DBJ-621 型六联搅拌仪进行混凝沉淀试验，向其中加入混凝剂，以一定速度搅拌，其后再向其中加入絮凝剂，继续搅拌，迅速将煤泥水移入量筒中，沉降30 min，测定上清液悬浮物浓度。 中鹰选矿浮选机：煤泥水的水质特性及处理技术 3 结果与讨论 3.1 混凝剂的选择
由于煤泥水是带负电的胶体分散体系，且煤泥水浓度较高，因此选择通过投加阳离子型混凝剂来降低ζ 电位。本试验选用氯化铁、氯化铝、
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