1、二号井选煤厂加压过滤机入料过滤性能试验逯海峰 1，赵灿 1，周学东 1，董宪姝 2，牛东方 2(1中煤平朔煤业有限责任公司，山西朔州 036006；2太原理工大学，山西太原030024)摘 要：以中煤平朔二号井选煤厂加压过滤机入料为研究对象，采用不同类型的助滤剂，对入料进行了真空过滤脱水试验，研究了不同药剂种类及用量对其脱水效果的影响，并确定了最佳工艺条件。试验结果表明，将 3#药剂用量为 2g/t与 4#药剂用量为 400g/t进行复配，此时得到的滤饼水分最低，过滤速度也较快。关键词：加压过滤机；入料；助滤剂；药剂用量；过滤速度；滤饼水分随着采煤机械化程度的提高，选煤过程中细粒煤的数量剧增。
2、同时，随着煤炭市场的竞争的日趋激烈，用户对煤炭产品的质量要求越来越严格。水分是精煤产品重要的质量指标之一，而细粒煤的水分偏高，是造成精煤水分超标的主要原因 1。加压过滤机是近十几年研发的大型高效细粒物料脱水设备，具有单位面积处理能力大、运行费用低、节能环保等优点。但是，该机却易受入料性质等原因影响，导致工况不稳定，从而对其处理能力和产品水分产生不利影响，因此需要以科学的试验方法，进一步提高其过滤效率 2。文章以中煤平朔二号井选煤厂加压过滤机入料为研究对象，在加压过滤机入料基本性质相同的基础上，对其进行了单种药剂助滤试验及两种药剂复配助滤试验，考察了不同类型药剂及用量对加压过滤机入料脱水效果的影
3、响，并确定了最佳工艺条件。 1 试验部分1.1 试验原料及药剂种类试验所用煤样为中煤平朔二号井选煤厂加压过滤机入料，其小筛分试验结果见表 1。由表 1 可以看出，该煤样中0.045mm 的颗粒占 55.30%，这说明煤样中细粒级含量较多，因而会给生产过程中的脱水环节带来较大的困难。试验选取 1#、2#、3#、4#四种药剂(表 2)对该入料进行了过滤脱水试验。表 1 小筛分试验结果粒级/mm 产率/% 灰分/%0.5 2.65 27.18830.50.25 3.35 21.68380.250.125 10.00 18.60600.1250.075 11.80 16.78840.0750.045
4、16.50 17.26480.045 55.30 31.2836合计 100.00 23.5950表 2 试验药剂药剂编号 药剂名称1# 阳离子型聚丙烯酰胺2# 双性离子型聚丙烯酰胺3# 阴离子型聚丙烯酰胺4# 碱式聚合氯化铝1.2 试验装置试验所采用的试验装置如图 1 所示。1布氏漏斗；2抽滤瓶；3缓冲瓶；4真空表；5真空泵；6、7调气阀图 1 试验装置图1.3 试验方法及评定指标1.3.1 试验方法(1)称取一定量煤样，搅拌 5min，保证其混合均匀。(2)加入助滤剂或复配助滤剂，对配制好的煤浆进行过滤，并记录一定滤液量时所对应的抽滤时间，直至滤饼表面水分消失。(3)待滤饼不再滴水，用空气
5、干燥法测定滤饼水分，用滤液体积随时间变化关系图直观反应过滤速度 3。1.3.2 评定指标(1)滤饼水分按国标 GB/T 15334-1994煤的水分测定方法进行测定。煤样的全水分为：M1=m1/m100， (1)式中：M 1为煤样的全水分，%；m 为煤样的质量，g；m 1为干燥后煤样减少的质量，g。(2)过滤速度按下式计算：v=Vi/(tir 2)， (2)式中：v 为过滤速度；V i为滤饼表面可见水分消失时的滤液体积；t i为滤饼表面可见水分消失时的过滤时间；r 为布氏漏斗半径。2 试验结果与讨论2.1 1#、2#、3#药剂过滤脱水效果聚丙烯酰胺是线性高分子化合物，通过架桥作用使微细颗粒相互
6、聚集，形成具有松散结构的絮团集合体，从而改善滤饼微观结构，并使絮团间的孔隙增大，有利于提高过滤速度，缩短成饼时间 4,5。由图 2 可以看出，在一定的药剂用量范围内，不同类型的药剂均可以提高加压过滤机入料的过滤速度，滤饼水分随药剂用量的增加呈现先减小后增加的变化趋势。在三种药剂中，以 2#、3#药剂的助滤效果较好，当 2#药剂用量为 4g/t 时，过滤速度比空白试验明显提高，而且滤饼水分有所降低；当 3#药剂用量为 2g/t 时，过滤性能有明显提高。综合考虑药剂用量、滤饼水分及过滤速度，认为 3#药剂为最佳药剂。图 2 药剂种类及用量与滤饼水分、过滤速度的关系2.2 4#药剂过滤脱水效果聚合氯
7、化铝能压缩颗粒表面的双电层，减小颗粒之间的斥力，而且能吸附两个或多个颗粒，使其聚集成团，形成小而密实的凝聚体，从而增大颗粒表观粒径，改善滤饼透气性，提高过滤速度 4。4#药剂的过滤脱水试验结果如图 3 所示。由图 3 可以看出，4#药剂的最佳用量为400g/t，与空白试验结果相比，过滤速度和滤饼水分指标均明显变好。由此可见，凝聚剂对微细粒煤泥具有助滤作用。图 3 4#药剂用量与滤饼水分、过滤速度的关系2.3 复配药剂过滤脱水效果采用不同种类的助滤剂进行协同作用，考察助滤剂复配对脱水效果的影响。选择 3#药剂与 4#药剂进行联合助滤试验。3#药剂用量为 2g/t，4#药剂用量为 300、400、
8、500g/t 时的复配药剂过滤脱水试验结果如图 4 所示。4#药剂用量为 400g/t，3#药剂用量为2、4、6g/t 时的复配药剂脱水试验结果如图 5 所示。图 4 4#药剂用量与滤饼水分、过滤速度的关系图 5 3#药剂用量与滤饼水分、过滤速度的关系由试验结果可以看出，絮凝剂与凝聚剂联合使用可使加压过滤机入料的助滤效果得到明显改善，在过滤速度和滤饼最终水分方面，效果均优于单药剂的作用结果。当 3#药剂用量为 2g/t、凝聚剂用量为 400g/t 时，过滤速度与滤饼水分指标均好于空白。3 结论(1)絮凝剂及凝聚剂在细粒级煤含量高的煤 泥过滤中，有利于缩短成饼时间，但不利于滤饼最终水分的降低。综
9、合滤饼水分及过滤速度，在单独使用时，3#药剂为最佳絮凝剂，最佳药剂用量为 2g/t。(2)不同药剂联合使用可显著提高微细粒煤泥的过滤效果，不仅过滤速度快，而且滤饼水分降低。在药剂复配试验中，当 3#药剂用量为 2g/t、4#药剂用量为 400g/t 时可取得最佳效果。参考文献：1 邓金迪，沈丽娟，杨泽坤，等细粒煤脱水技术与设备现状及发展方向J矿山机械，2006，34(4):77-802 解国辉选煤厂加压过滤技术的探讨J科技情报开发与经济，2006，16(4):10-133 杨晶晶，董宪姝，姚素玲，等超细粒煤过滤脱水最佳工艺条件的研究J选煤技术，2009(4):34-364 李志红，杜兵，田毓仁，等化学助滤剂对微细粒煤泥的助滤作用研究J选煤技术，2009(4):9-125 李满，徐海宏药剂对细粒煤脱水的作用分析J选煤技术，2003(3):14-15
