浮选机废气处理的选型及应用

浮选机废气处理的选型及应用

刘运苏

江苏徐矿能源股份有限公司选煤厂  江苏  徐州  221000

摘要：通过引进先进的浮选机废气处理系统，使洗煤厂的环境得到了保障，但要确保能源工业的持续健康发展，实现国家的能源强国，还需要我们的同心协力。

关键词：洗煤；浮选工艺；废气；环保

引言

随着环保意识的增强，人们对煤的处理技术也有了长足的发展，在深加工中，洗煤已成为一种必不可少的环境保护手段。在煤炭的洗选过程中，通常会产生煤矸石、中煤、精煤等，同时也产生不少的废气污染等。

1选煤厂概况

张双楼煤矿隶属于江苏徐矿能源股份有限公司，是全国重要煤矿之一，探明煤炭储量约两亿吨。坐落在江苏省沛县境内，矿井于1986年建成投产，近年来，随着管理水平的提高和科技创新步伐的加快，发展势头突飞猛进，成为徐矿能源股份有限公司最有发展潜力的大型现代化矿井。2019年核定生产能力180万吨/年。

目前选煤厂采用的工艺流程：块煤检查性手选，末煤脱泥有压三产品重介旋流器（YTMC1250/880）分选+粗煤泥FBS分选机分选+煤泥浮选+浮选精煤压滤+尾煤压滤。矿井煤质牌号为气煤、肥煤。在浮选洗煤过程中，为了促进浮选速度、提高浮选效果，往往需要在浮选时加入一些捕捉剂、起泡剂等类似药物。这些药剂在浮选机区域会挥发出有机废气，此废气直接排放会对人们的身体健康造成直接危害，这与当前的我国的环保要求不相适应，需要进行设备改造升级。

2 选煤厂洗煤浮选工艺简介

选煤是指根据不同物料之间物理性质的差异，采用机械的方式将混合在一起的煤中的杂质进行分离，并对其进行分类，以适应不同的要求。本厂现有的工艺系统主要包括：原煤储存和运输系统、块煤分选破碎系统、末煤分选系统、煤泥水处理系统、产品运输系统。选矿设备:浮选机工作原理及保养方法

矿浆和药剂充分混合后进入浮选机的第一室的槽底下，经叶轮旋转在其中心形成负压，该负压迫使槽底和槽中的矿浆分别由叶轮的下、上吸口进入混合区，同时空气沿导气套筒进入混合区进行充分混合。混合后的矿浆进入矿化区，形成矿化气泡，在定子和紊流板的作用下，均匀地分布于槽体截面，并进入分离区，形成泡沫层，由刮泡机构排出，槽底上面未被矿化的煤粒同上依次进入第二、第三、第四室，最后形成尾矿排出。同时在浮选反应中，在浮选机表面产生大量刺激性废气。

3有机废气处理工艺及选择

3.1常见处理工艺

（1）冷凝回收法

利用各种物质在不同温度和压力下具有不同饱和蒸汽压的挥发性有机化合物的性质，并通过改变系统的参数达到分离回收目的。该法用于浓度大、温度低等的废气处理。但该方法投资大、能耗高、运行费用较高，故一般不采用此法。

（2）吸收法

吸收法是利用液态吸收剂处理气体混合物来除去其中有害气体的方法，大部分有机废气都用物理吸收法。物理方法要求吸收剂应具有与吸收成分有较高的亲和力，较低挥发性，吸收液饱和后经处理后可重新使用。本方案采用水吸收，吸收后的饱和液可就近排入厂区污水站处理。

（3）光催化氧化法

光催化氧化法以氧化钛等为催化剂，通过光激发引起氧化还原反应将分解废水中的有机物和无机污染物的方法。在光的照射下，会产生类似光合作用的光催化反应，能将细菌及一些有毒有机气体通过氧化还原反应分解成无害的水和二氧化碳等。因而光催化氧化具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁、净化空气功能。

（4）直接燃烧法

本法亦称为热氧化法、热力燃烧法，利用燃气或燃油等辅助燃料燃，将混合气体加热，使有害物质在高温下分解为无害物质。

本法的特点：工艺较简单、适用浓度高废气治理；对于自身不能燃烧的中低度尾气，通常需助燃剂或加热，能耗大（运行成本比催化燃烧法高10倍以上）；运行技术要求较高，不易操作，一般不用。。

（5）催化燃烧法

该法是将废气加热到200~300℃经过催化床燃烧，达到净化目的。其优点是能耗低、净化率高、无二次污染、工艺简单操作方便。适用于高温高浓度的有机废气治理，不适用于低浓度、大风量的有机废气治理。可燃物在催化剂作用下燃烧，与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，燃烧比较完全。但废气浓度较低时，加热系统运行时一直开启，运行成本较大，此方法不建议直接采用。

（7）吸附法

有机废气通过活性炭的吸附，一般净化率可以达到90%以上，设备简单、投资小。本方案因前端已有喷淋设备，进入活性炭设备的废气浓度较小，活性炭达到吸附饱和的周期较长，无须频繁更换活性炭。

3.2工艺比选

因选煤厂废气中含有颗粒物等无机成分，需要先用喷淋工艺去除无机成分。再根据废气属于低浓度、大风量废气，且废气有机成分无需回收，综合考虑投资费用、运行成本及处理效率等以上因素，最终选择喷淋+过滤+吸附工艺。

3.3具体工艺简述及工艺效果

洗煤浮选工艺中的浮选机处产生的大量有机废气污染了环境。所以，解决这一难题，最直接的方法就是建造一套科学和可操作的废气处理系统。该系统包括建造板房将浮选机整套设备密闭，板房顶部安装卷帘门，正常运行时卷帘门是关闭状态，浮选机设备维修时，卷帘门打开便于吊装维修。板房内安装有照明安全进出口（2个），便于厂区人员出入检查。板房上部安装废气收集管道，再通过风管运输到喷淋塔，在喷淋塔内经过气水逆流接触，大部份颗粒物及少量有机废气被去除。然后废气通过干式过滤器（GFC），去除喷淋塔未去除的颗粒物，减轻了后端活性炭设备的负荷。最后通过活性炭设备（HXJ）吸收后经引风机（4-68）将处理合格的气体由烟筒（20m高）排放到大气中。

经过该处理设施后，废气去除率达到80%以上，出口浓度低于40mg/m3，达到企业要求的排放标准。该废气处理系统的建成可提高洗煤的自动化程度，节约人工成本，提高煤炭的安全运行。这样，虽然因设备的投入和活性炭的投入会使洗煤的成本有所上升，但选煤厂的环保有了较大的提升。

结语

我国环境保护已成为一项基本国策，随着环保政策逐步深入和环保意识的逐渐增强，环保工作受到全社会各方面的关注和重视。在煤炭的深加工过程中洗煤成为了一种保护环境不可或缺的方式之一，减少了环境污染。但完成洗煤过程中不可避免产生废气，选煤厂废气处理系统建成，一是改善了周围大气环境，美化了环境，也减少了固体废物的排放量，改善职工的工作条件；二是减少向大气排放的有机污染废气的总量，可为企业节约大量费用。

参考文献：

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[3]杨飞,杨海振.洗煤机控制系统改造[J].山东工业技术,2019(01):94.DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.090.

作者简介：刘运苏（1974.9--）男，江苏沛县人，2009年毕业于中国矿业大学机械电子工程专业（本科），现任徐州矿务集团有限公司张双楼煤矿选煤厂主管技术员。