絮凝剂自动加药装置在潘集选煤厂的应用

絮凝剂自动加药装置在潘集选煤厂的应用

孙宗成倪恒球

（淮南矿业集团潘集选煤厂安徽淮南232082）

摘要：介绍了潘集选煤厂煤泥水处理现状及工艺流程;介绍了絮凝剂自动加药装置工作原理、工艺及操作说明,实际应用效果。

关键词：煤泥水处理；絮凝剂；自动加药；结构原理；应用效果

潘集选煤厂是2018年投产的特大型矿区型炼焦煤选煤厂，选煤厂年处理原煤12.00Mt，入选原煤包括潘二、潘北、朱集、顾北、张北等矿井来煤，入选原煤煤种主要为气煤与1/3焦煤。选煤厂工艺流程为：50-0.5mm采用无压三产品重介旋流器分选，粗煤泥采用煤泥重介分选，细煤泥脱泥浮选，浮选精煤采用加压过滤脱水，尾煤浓缩后压滤回收，实现洗水闭路循环。针对煤泥水系统，潘集选煤厂配备了一套絮凝剂自动加药系统，主要是对浓缩环节进行净化处理，让溢流水中的浮悬颗粒变少，水变清，使循环水良性循环。

煤泥水系统工艺流程

1选煤厂煤泥水处理系统工艺流程为：煤泥水自流进入一次浮选入料脱泥池脱除高灰细泥后，由泵输送至浮选系统，然后进入一次浮选机进行一次浮选，脱泥池的溢流进入二段浓缩机；一次浮选精矿再经二次浮选机进行二次浮选，再用泵输送至加压过滤机过滤后成为精煤产品；一次浮选机和二次浮选机的尾矿进入一段浓缩机，一段浓缩机的溢流进入二段浓缩机，二段浓缩机的溢流进入循环水池，循环水池内的水部分返回生产系统使用，部分进入三段浓缩机，二段浓缩机和三段浓缩机的底流通过泵输送到尾矿压滤机压成煤泥滤饼；具体流程见图1。

自动加药系统的结构

2自动加药系统主要包括自动控制柜、配药系统、送药系统三个部分。自动控制柜可完成设备自动化和过程自动化控制，搭配人机界面触摸屏，达到轻松操作的目的。配药系统有6个配药搅拌桶，1-3#、4-6#搅拌桶分别为一组，可形成两个系统。两组搅拌桶也可合并成一组配药系统运行，同时每个搅拌桶还可单独运行，相互之间不受影响，灵活切换与配置组态。配药系统包括进水、搅拌、给料、放料的药液配制过程，实现药剂和水按浓度比例配制。送药系统有2个溶液箱，每个溶液箱配2台加药泵，2个溶液箱底部之间有管道连接，管道中间有阀门。所以2套送药系统可以单台运行也可以同时运行，还可以打开中间连通的阀门当成一套送药系统运行。送药系统包括四台加药泵，目的是将已经配好的药液往外部加药点输送。

自动加药系统的工艺说明

3.1通过对浓度值的观察（或根据操作工的经验来判断）来判断是否需要投加有机药剂，如果需要投加就开启本设备。

3.2自动运行时先开始进水，注水前还得判断桶的液位必须＜高液位，同时放料电动阀必须是关闭状态才可以打开进水电动阀。

3.3当水位达到一定液位（大概为≥0.45m，为保证液位能淹没搅拌电机的叶轮），搅拌电机无故障、放料电动阀关闭状态才开启搅拌电机，搅拌电机的工作时间由人工在PLC上设好，一般为25～35min，运行时间到了，电机自动关闭。

3.4搅拌电机开启后延时10s开启高压风机，再延时10s开启螺旋给料电机。螺旋给料电机的工作时间由人工设置，一般设为8～12min，当螺旋给料电机的运行时间到自动关闭，再延时8s停高压风机。

3.5当水位=高液位时就停止进水，关闭进水电动阀。

3.6搅拌电机停止后等待放料，开放料电动阀的几个条件必须同时满足：进水电动阀关闭、搅拌电机停止、搅拌桶的液位必须＞低液位、溶液箱的液位必须＜0.41m（根据溶液箱和搅拌桶的容积计算得出高于这个值溶液箱会溢流）才可以打开放料电动阀，直到搅拌桶液位≤低液位或者溶液箱液位≥高液位关闭放料电动阀。也就说配药完成后放料要一次放干，搅拌桶内不能有剩下的。

3.7加药通过变频或工频由单向螺杆泵投加，需由人工操作。加药泵可切换二种工作模式：工频模式和变频模式；在任一运行状态下的变频模式都可自由设定水泵运行频率（一般在30-50Hz之间）。手动状态由人工在墙挂箱上人工操作；自动状态按设定的程序进行，在自动状态下，泵就处于开启状态。但在溶液箱液位在0.6m以上时泵才可以运行。不管是那种方式开泵时溶液箱的液位必须≥0.6m（根据法兰盘的高度测量出的高度）；水泵必须无故障。任何状态下当溶液箱里药剂的液位≤低液位加药泵必须停止，加药泵随时可根据判断条件自动保护停机。

3.8报警：高压风机故障报警、螺旋给料电机故障报警、搅拌电机故障报警、报警时输出声光报警，按报警解除时，报警消失（撤销上次的报警），另外故障消除时报警也应该消失，提醒操作人员前来检查原因。

3.9手动操作时的关联保护：

（1）搅拌桶的液位≥高液位或者放料电动阀打开时开不了进水电动阀；

（2）搅拌桶的液位≤低液位或者溶液箱的液位≥高液位时开不了放料电动阀；

（3）放料电动阀打开或者搅拌桶的液位＜0.45m（保证水能淹没叶片）启动不了搅拌电机；

（4）放料电动阀打开时开不了干粉给料电机。

3.10溶液箱的液位≥0.6m（淹没法兰盘的液位）才可打开加药泵，溶液箱的液位≤低液位时必须关闭加药泵。

3.11在开自动之前要有添加聚丙烯酰胺干粉的提示，即添加聚丙烯酰胺干粉是由人工从包装袋往料斗内倾倒的，如此才能保证自动开启后有聚丙烯酰胺干粉往搅拌桶内送入。在屏上提示操作工螺旋给料器的料斗内是否有聚丙烯酰胺干粉可投，然后才能自动工作，自动配药开始后提示消失。

3.12手动、自动之间的切换要停止正在工作的所有设备，自动停止时也要停止所有正在运行的设备。所有设备开启或停止要有信号反馈，以便检测指令执行成功。

3.13搅拌桶内要么装满桶配制好的药剂，要么放就得放空；溶液箱内可长期存放配制好的药剂，根据需求来加药。

3.14如果设备突然停机，溶液箱中的液位处在1.00m（保证溶液箱内的空间可存放搅拌桶3满桶药剂而不溢出的液位）和0.6m（保证液位能淹没加药泵的进水法兰盘入口，使泵不至于干转）之间的时候，就需要把配药设备切换到手动状态，然后打开放料电动阀开始放料，此时注意观察溶液箱的液位，当液位上涨到0.6m的时候就关闭放料电动阀，再次把配药设备切换到自动状态。同时此时可开启加药泵。

自动加药控制系统的应用效果

4絮凝剂自动加药系统在潘集选煤厂投入使用以来，经现场观测及采样检测表明，使用效果良好。现场采用了分段加药，在二段浓缩机和三段浓缩机入料管处分别加药。表1、2分别是药剂浓度与二段浓缩机、三段浓缩机入料、溢流、底流浓度的关系。

表1：药剂浓度与二段浓缩机机入料、溢流、底流浓度的关系

（1）由表1、表2可知，当药剂浓度在1‰以上时，二段浓缩机的溢流浓度可降到5g/L及以下，三段浓缩机的溢流浓度可降到2g/L及以下，满足现场生产的要求；根据现场经验，絮凝剂浓度过大会影响浮选，综合考虑经济效益以及溢流水的指标要求，絮凝剂的浓度控制在1/‰～1.5/‰之间时，药剂用量较少且水质满足生产要求。

（2）二段浓缩机和三段浓缩机浓缩效率显著提高，溢流中微细颗粒明显减少,水质清澈，实现了选煤厂洗水闭路循环；同时浓缩机底流浓度达到380～450g/L，底流浓度、粒度的变化为尾煤压滤生产创造了有利条件,提高了压滤煤泥的产量。

（3）絮凝剂用量较少，减至20g/t，大大降低了生产成本。

（4）絮凝剂自动加药系统可根据煤泥水的流量及浓度基本实现自动跟踪加药，大大减轻了工人的劳动强度,并改善现场工作环境。

结语

5从潘集选煤厂自动加药控制系统的应用效果可看出,选煤厂在煤泥水处理过程中应用自动加药控制系统效果良好；合理的选择加药点、药剂量和药剂浓度可以使煤泥水中的煤泥得到有效沉降，溢流中微细颗粒明显减少,水质清澈，实现了选煤厂洗水闭路循环，同时操作简单方便，可大大减轻职工的劳动强度。

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