浅谈中煤和矸石磁选尾矿的治理

2022-09-28

鹤岗矿业集团公司兴安煤矿是1954年由原苏联列宁格勒矿井设计研究院设计并援建的大型煤矿, 是我国“一五”期间156个重点工程之一, 目前产量达250万吨/年以上。矿井深部煤炭储量丰富, 虽经46年开采, 目前尚有3亿多吨, 服务年限还有50年左右, 煤种主要为气煤和少量气肥煤, 煤质特征低硫、低磷、较低灰分、较高发热量, 主要产品有动力煤1#、2#、3#、4#。

鹤岗兴安选煤厂是1956年由前苏联设计援建的国家重点工程之一, 原设计入洗能力为97万t/年, 入洗原煤全由兴安煤矿提供, 从经济效益的角度出发, 用长远的发展眼光来看, 选煤厂入洗能力应与兴安煤矿的生产能力大体一致。基于市场的需要, 经过几次技术改造, 形成三产品重介质旋流器重选——喷射浮选机浮选的联合生产工艺, 入洗能力达到150万t/年, 主要产品为二级冶炼精煤和优质动力煤。

1 问题的提出

兴安选煤厂于2003年进行了三产品重介质旋流器工艺技术改造, 但由于尾矿系统于2005年完工, 滞后于三产品旋流器改造, 再加之中煤和矸石磁选尾矿直接排入浓缩机的工艺和经验不成熟, 所以三产品旋流器改选后, 中煤和矸石磁选尾矿一直排往厂外的三个煤泥沉淀池, 外排水量最高时达300m3/h, 浓度达30g/L。这样导致了煤泥沉淀池处理能力不足, 显而易见中煤和矸石磁选尾矿外排存在着如下缺点和不足。

(1) 中煤和矸石磁选尾矿外排直接增加了煤泥沉淀池的处理负担, 尤其是雨季, 入料量大增而处理能力不变的煤泥沉淀池就会显得明显的处理能力不足, 来不及处理的煤泥水就会随溢流溢出, 流向人行道和周围的田园, 造成较严重的环境污染, 两次受到环保部门的罚款。由于中煤和矸石磁选尾矿对环境造成严重污染问题, 厂投入了大量人力物力对煤泥沉淀池进行管理, 可是收效甚微。

(2) 其次是清水耗量过高, 由于中煤和矸石磁选尾矿大量外流, 致使洗煤用水不能重复使用, 为了确保生产, 不得不使用清水来补充生产用水。而且还有部分介质流失, 导致成本增加。这样不仅浪费了煤炭和水资源, 而且又污染周边环境。

(3) 同时, 由于洗煤水复用率低, 也影响入洗量的增加。2005年入洗原煤为150万吨, 因此兴安选煤厂中煤和矸石磁选尾矿的治理势在必行。下面是治理前的中煤和矸石磁选尾矿排放流程图 (如图1所示) 。

2 中煤、矸石磁选尾矿处理方案

为了彻底解决这一问题, 厂领导组织技术人员经过工艺分析、反复研究, 最终决定将其工艺系统进行改造, 分以下几个步骤。

(1) 将原有的中煤和矸石磁选尾矿引入16m耙式浓缩机, 取消煤泥沉淀池。

(2) 浓缩机底流经泵打到3个300mm的浓缩旋流器进行浓缩, 溢流进入原有的斗子捞坑进行沉淀。

(3) 浓缩旋流器底流进入弧形筛和高频筛进行脱水, 筛上物和斗子捞坑捞起物混合, 成为副产品, 两种筛子的筛下水和浓缩旋流器溢流去18m耙式浓缩机, 18m耙式浓缩机底流打入板框压滤机进行压滤, 溢流和板框压滤机滤液再打到30m耙式浓缩机, 30m耙式浓缩机溢流成为洗煤用水, 底流既可进入16m耙式浓缩机又可进入18m耙式浓缩机。

治理后的工艺流程图 (如图2所示) 。

3 治理后的效果

中煤、矸石磁选尾矿治理后, 经过一段时间的运行, 效果明显。主要体现以下几个方面。

(1) 首先解决了洗煤用水问题, 现在是洗煤用水充足, 不再因为水的供应问题而影响生产。

(2) 其次是磁铁矿不再流失而得到了充分回收。

(3) 还有一点就是因环境污染而引起不良影响得到彻底解决。再也没有接到环保部门的罚款通知。

(4) 同时也省去了人员的管理, 把精力全部投入到生产中去。

以上事实充分说明该工艺流程是利于生产的。证明该系统能够保障中煤和矸石磁选尾矿的正常处理, 达到了中煤、矸石磁选尾矿治理的预期目的;另外, 改造后取消了原来的煤泥沉淀池, 减少了煤泥水外排对周边环境的污染, 大大改善了周边的环境;在一定程度上可以说是完成了洗煤水厂内闭路循环。同时也减少了煤炭和水资源的浪费, 对可利用资源进行有效的回收。对中煤矸石磁选尾矿的治理大大的提高了选煤厂的经济效益。