水循环系统净化过滤的探究(报)
山东能源枣矿集团 SHANDONG ENERGY ZAOZHUANG GROUP
洗煤厂水循环系统净化过滤的探究
柴里煤矿选煤厂
柴里煤矿创新成果评审表
成果名称： 洗煤厂水循环系统净化过滤的探究 申报单位（公章）： 选煤厂
成果类别： 技术创新
水循环系统净化过滤的探究与实践
一、立项背景
自2004年起，柴里选煤厂先后经过3次大的工艺技术改造，包括2004年的跳汰---重介联合生产工艺、2012年的浮选生产工艺、2013年的扩容改造与2014年3月完成重介----浮选联合生产系统的构成。至此，柴里选煤厂完成了采用重介---浮选联合生产工艺对原煤的加工处理，精煤质量稳定可控，精煤产率显著提高，经济效益相当可观。
由于选煤生产采用重介+浮选的联合运行的生产模式。重介系统脱介喷淋用水及浮选系统调浆稀释水均来自浓缩机溢流水即循环水。而浓缩机入料又来自浮选系统尾矿水，浮选入料则为重介磁选尾矿。因此，重介、浮选两系统的生产用水构成一水循环而重复使用（见图一）。
图一 选煤厂水循环流程图
对重介系统来讲，脱介效果的好坏，不仅影响到介耗量的大小，而且在一定程度上影响到精煤质量，同时使原煤处理量受到制约；对浮选系统来讲，调浆后的入料浓度影响到各产品质量和药剂用量。而这一切，均与循环水水质密不可分。
随着生产时间的延长，影响系统正常运行的问题逐渐暴露出来，主要
体现在煤泥水系统异常，循环水水质引发多项问题，主要表现为脱介喷头堵塞、浮选入料浓度无法正常稀释调整等，最终导致原煤小时处理量下降、电耗大，介耗高、药耗高等。因此，因此循环水水质的问题成为生产正常进行的关键。
二、创新点及实施过程：
（一）创新点：通过原因分析、现场排查，对影响循环水质量的各环节安设过滤滤粗设施，进行净化过滤，确保时至
（二）实施过程：
1、问题分析
1.1存在问题
1.1.1循环水微细物料多，水质黑，影响脱介效果和浮选系统入料的调浆
根据水循环运行状态，循环水来源于一次、二次浓缩溢流，而浓缩机入料分别为浮选机、浮选柱尾矿及粗物料沉降液。
实际生产过程中，这部分溢流含有大量浮选药剂及微细粒物料。，一旦作为脱介喷淋水使用，其本身微细颗粒增加喷淋水粘度，在一定程度上增加磁铁矿与煤粒表面的粘附程度，降低脱介效果。同时，作为调浆水使用，无法确定合理的用水量。同时，作为喷淋消泡降灰用水，其粘度和药剂增加也会降低消泡脱泥减灰效果。
1.1.2 杂物含量多
从清理脱介喷头来看，导致喷头堵塞的主要是细小木屑。这部分细小木屑本身就轻，再加上浮选药剂的捕收能力，极不易沉淀而随溢流流出存在于循环水中。重介生产时，泡沫中带来的细小颗粒极易积存造成喷头堵塞。
1.1.3 泡沫处理难度大
从实际操作来看，泡沫彻底处理难度大，一是泡沫泡沫的流动性较差，不宜随水移动；二是泡沫“再生性”强，用水冲洗消泡后，看似泡沫已经消失，但经过冲击搅动后又重新起泡。最终结果就是重新存在于循环水中，致使循环水微细颗粒多，水质变黑。
1.2问题原因分析
1.2.1 循环水微细物料多，水质黑的原因：
从现场观察分析来看，造成循环水微细物料多，水质黑的最终原因是浮选系统生产过程中药剂用量过多，配比不合理。再加上浮选产品回收处理上受粒度限制，极细物料不能有效回收，在下一环节中极易重复类浮选的过程，才出现循环水微细物料多，水质黑的现状。
1.2.2 泡沫不易处理的原因：
由于泡沫在处理过程中，泡沫浮存在于各个浓缩机、精矿罐、循环水池的表面，从表面看似用水可以冲走，但经过循环之后，进入另外一个地方之后仍然又出现泡沫，用水冲无法处理，再加上其自然“消灭”时间长，泡沫一旦出现极难消除。
1.2.3 脱介筛喷头堵塞的原因：
（1）原煤在升井过程中，由于井下使用的竹笆、道木等生产需用的物质，在使用过程中经过挤压研磨形成片状或碎屑，随升井原煤进入加工环节，一部分大的残留物经过拣选可以去除，但一部分细小部分无法通过人工手段捡除，最终进入水循环系统中，用于喷淋脱介时造成喷头频繁堵塞。
（2）水在转存过程中，严格意义上来讲其中仍然含有细小颗粒，这部分物料经过的沉淀，在循环水池煤泥集聚。生产开车的瞬间如果有粒度稍大物料在喷头喷射口处，细小颗粒物料会在此处迅速集聚造成喷头堵塞。
2、措施实施
2.1循环水内杂物的处理
根据现场生产实际，将进入循环水池的水源全部安装过滤篦子，用重介系统拆卸下来不用的旧弧形筛板，根据现场泄水槽的大小，自制加工制作循环水过滤篦子，用于过滤循环水中的木屑、竹批等细小的杂物，同时在现场制作除杂工具，及时清理筛板上的杂物。
2.2分流调节阀门的安装
为了防止生产开始瞬间脱介筛喷头堵塞事故的发生，降低生产期间的停车时间，在脱介筛喷淋水泵的出水管路上安装分流调节阀门（见图二），在生产前，通过分流方式，将循环泵口处的积聚转排至45米浓缩机沉淀回收，可以进一步降低脱介筛喷头堵塞的频率，不仅有效的降低影响生产时间，同时降低职工因环境狭窄给清理喷头带来的工作不便。
图二 分流示意图：
2.3挡泡堰的安装
为将泡沫固定和消除在45米浓缩池内，减少泡沫到处循环水池中，在浓缩池的溢流堰周围安装角铁支架，高出溢流堰300mm 的位置，用旧皮带作为挡泡堰，将泡沫挡在浓缩池内。
在制作的过程中，既要考虑泡沫不能出，同时又能将水顺利的溢流到泄水槽内，用U 槽支架卡住浓缩池的溢流堰，为了防止U 型卡槽固定不牢固，在溢流堰外侧的卡槽角铁上钻孔焊接螺帽，用螺栓进行固定，增加角铁支架的牢固程度（见图三）。
图三 浓缩机挡泡堰U 型支架
2.4二次挡泡板的安装
由于受浓缩机耙架的限制，挡泡堰的高度偏低，为防止杂质越过挡堰进入溢流槽内，在泄水口处增加人字形二次挡泡板（见图四），进行杂质阻
截。
图四 二次挡泡板
2.5浓缩池内消泡管路的安装
为提高消泡效果，将浮选泡沫在浓缩机内处理掉，在浓缩池内耙架上安装两道的喷水管路，在管路上间隔100mm 钻直径8mm 孔。分别于安装的潜水泵连接，利用水的压力，对浓缩池内的泡沫进行消除，可以有效的控制和减少泡沫进入循环水系统（见下图）。
图五 浓缩机喷淋消泡
2.6浮选精矿罐消泡管路的安装
在浮选二楼和四楼的精矿罐内安装2寸的喷水管路，每个2寸管路上钻两排相互交叉的6mm 孔，两孔之间的平面夹角成20°，增加消泡的面积
及和消泡的效果。
三、效果对比
至2014年3月，循环水水质净化的治理项目全部完毕，生产运行表明，循环水治理措施有效，效果良好。
下面是2013年5月份至2014年7月份脱介筛喷头堵塞情况统计表（表
一）及折线图（图六）。
表1 喷头堵塞情况统计表
图六 喷头堵塞情况折线图
由上图可以看出，通过水循环的过滤净化，喷头堵塞次数大大降低，净化效果明显，实现了循环水的良性循环，有效降低了停车停料时间，保
四、经济效益分析
通过循环水过滤净化的探究，实现清水洗煤生产，不仅降低了员工清理喷头的劳动强度，不仅降低电力消耗、介质消耗，而且提高精煤产率。
1、由于减少了生产过程中的停料次数，每月缩短停料时间约24.5小时；小时处理量由原来的350吨/小时提高到453吨/小时，按每月洗选原煤20万吨计算，每月缩短开车时间约70小时。生产系统的正常运行，大幅度降低电力消耗，重介系统负荷功率按1450kw ，动力电价格按0.58元/度计，仅此一项每月可节省电费（130+24.5）*1450 *0.58 =12.99万元；
2、清水洗煤的实现，不仅确保精煤的合格率达到100%，灰分指标为
8.69%，同时精煤产率增加0.57个百分点。按每月洗选原煤20万吨计算，增加精煤1140吨。精煤与洗混煤差价为按300元/吨计算，每月增加经济收入34.2万元。
3、循环水的过滤净化，既减少了因脱介喷头堵塞造成系统频繁开停车带来的介质损耗，又因喷淋水浓度的降低而提高了对物料的冲洗脱介效果，使吨原煤介耗降低了0.95kg 。按月洗选原煤20万吨计算，可节约介质：20*10000*0.95/1000=190（吨）。按目前介质粉价格1200元/吨，每月可减少选煤费用：1200*190=22.8万元
由此计算，全年可增加经济收入（12.99+34.2+22.8）*12=839.9万元，经济效益十分可观。
六、结论
柴里选煤厂通过循环水的净化处理，提高了选煤用水质量，为选煤生产正常进行提供有利条件。从生产管理的角度，充分体现选煤厂的管理水平。从选煤技术角度，该项研究的推广和利用前景广阔。