選煤廠煤泥水的危害及處理方法研究

董立忠

摘要：我國是世界上煤炭資源最豐富的國家之一，年生產量和消費量位居世界第一，儲量居世界第三。原煤直接燃燒利用不僅效益低下而且會對環境造成污染，原煤洗選則變得尤為重要，不過選煤廠產生的煤泥水危害一直是一個難題。我國煤泥水治理技術應用推廣程度低，煤泥水處理率低，治理成本高，工藝復雜，煤泥水帶來的危害制約著我國煤炭能源的綜合利用。

關鍵詞：煤泥水；危害；處理方法

煤泥水的存在狀態特別穩定，靜置很長時間也不會自然沉降，處理非常困難。在選煤廠工藝流程中，煤泥水處理系統是選煤廠生產和管理過程中最復雜、投資最大、生產成本最高、管理最困難的部分，其如何處理好煤泥水帶來的一系列問題直接影響到選煤廠的經濟指標、技術效果和社會效益。

1煤泥水的概括

1.1煤泥水的概念。煤泥水主要是指混雜有大量煤粉、泥土和洗選藥劑的污水，水中的煤泥一般粒徑都小于0.5mm。

1.2煤泥水的特性。由于原煤地質年代的差異以及原煤洗選時所采取的工藝、流程、設備和管理方法的不同，各個選煤廠煤泥水的濃度、粒度組成、質量都會有一定的差別。不過其都具有一些相同的特點：（1）入選需求量大。洗選用水和原煤的質量比大約是3.5：1，部分大型選煤廠每小時需處理幾千立方米的煤泥水。（2）性質差異大。由于各個煤種之間存在地質年代差異，原煤洗選的流程各個選煤廠都會存在差異，從而導致各個煤種所含煤泥粒度、濃度、質量各不相同，這就使煤泥水處理的工藝環節、設備和管理具有相當大的差異。（3）自然沉降能力極差。由于超細顆粒（粒度小于0.05mm）的存在使得煤泥與水形成穩定的膠體，這導致煤泥水中基本上以懸浮物形式存在，不管靜置多長時間都不會自然沉降，處理非常困難。它們對煤泥水處理流程以及整個選煤工藝流程影響最大，投資和生產成本也最大。

2煤泥水的危害

原煤洗選流程中的浮選工藝需要加入大量的化學藥劑，原煤細顆粒中存在一些有害的重金屬元素，在洗選流程中，各種有害物質混合形成懸浮物，如果不加以處理直接排放會對地表水和地下水產生短期甚至長期不可估量的污染，嚴重危害人民群眾的生命安全。

2.1懸浮物的危害。懸浮物的主要成分是粒徑超細的煤粒和粘土類顆粒，這些懸浮物大量進入水域后，會產生巨大的危害。懸浮物進入水域后會影響水域的透光性，減弱水中植物的光合作用，從而導致水中氧含量不足，導致魚類呼吸困難，致使魚類大量死亡。懸浮物破壞水中生態平衡的同時，水中植物和魚類的尸體無法正常循環處理，導致水體惡臭，惡性循環，原本循環能力極強的生態系統變成了一灘死水。

2.2浮選藥劑的危害。浮選需要使用的浮選藥劑分為四類，包括起泡劑、捕收劑、抑制劑和調整劑。調整劑大多以酸堿藥品為主，捕收劑常用的有輕柴油、煤油等，起泡劑會用到適量的雜醇類、松油等。浮選藥劑種類繁多，處理極其困難，處理不善，會造成嚴重的環境污染。

浮選洗煤廢水大多是對人體有毒的高分子化學藥劑廢水，未經妥善處理直接外排，不僅各項監測指標超標，給環境造成嚴重污染，而且對水域范圍內的人民身體健康帶來了巨大的威脅。主要表現在造成附近水體PH值出現異常，外排水中油的測定值超出排放標準好幾倍，再就是有毒物質在食物鏈中富集。

2.3各種微量元素的危害

煤中的有害元素主要有硫、磷、氯、砷、氟、汞、鈹、鎘、鉛等。各種有害元素隨煤泥水排出，會造成重金屬元素在水體動物體內積累，最后通過食物鏈危害人類，造成一些疾病，會導致人類精神失常、口腔疾病、骨質疏松、全身無力、肌肉震顫等，更甚至促使細胞癌變，導致癌癥。

由此可見，煤泥水直接排放已成為礦業生產過程中對自然界的重要污染之一。煤泥水的處理與回收不僅具有重要的環保意義，同時會產生顯著的經濟價值和社會效益。

3煤泥水的處理方法

3.1直接沉淀法。雖然煤泥水自然沉淀能力差，但是自然沉淀基本不需要經濟成本。選煤廠大多將煤泥水直接排入煤泥沉淀池自然沉淀，澄清水循環使用，這種方法無需添加化學藥劑，降低了生產成本。一般而言，煤泥水粒度大、濃度低、硬度高容易自然沉淀，微細粒含量大、黏土礦物多則自然沉淀困難。

3.2重力濃縮沉淀法?，F階段我國大多數選煤廠都采用重力濃縮沉淀法處理煤泥水，重力濃縮沉淀法常選用濃縮機濃縮工藝。全部煤泥水進入濃縮機濃縮，溢流作為循環水，底流稀釋后浮選，浮選尾礦可排出廠外處置或混凝沉淀處理。與直接沉淀方法相比，重力濃縮沉淀法處理能力大，效率高。

3.3聚沉藥劑沉淀法

3.3.1絮凝藥劑。絮凝藥劑通?；譃槿斯ず铣尚偷暮吞烊恍偷膬纱箢?。在我國選煤廠中，人工合成的高分子類絮凝劑被廣泛應用，其中應用最多的是聚丙烯酰胺類物質。天然高分子絮凝劑主要有淀粉加工產品及其衍生物，它們具有非常好的絮凝性能，但由于淀粉來源成本高，因此這類藥劑使用具有局限性，未在選廠中廣泛應用。

3.3.2凝聚藥劑。凝聚藥劑主要是無機電解質和無機高分子凝聚劑。無機電解質應用較多的是鋁鹽和鐵鹽。應用較多的無機高分子凝聚劑有聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵等，這類凝聚劑凝聚效果比無機電解質效果好很多，這是因為帶正電荷的聚羥陽離子能參與電中和作用和壓縮雙電層作用，所以能夠有效地使煤泥水中懸浮物沉降。

結語：選煤廠中煤泥水的處理效果如何直接決定了選廠的綜合效益如何，更制約著我國煤炭能源的發展。因此，合理處理選煤廠中的煤泥水在建設環境友好型社會的今天勢在必行。

參考文獻

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