煤泥用途

80年代以前，煤泥是普通百姓的主要生活燃料。為了便于儲(chǔ)存和使用，一般用煤泥摻加少量的黃土制成煤磚和蜂窩煤。

大致有如下幾種類(lèi)型：

煉焦煤選煤廠的浮選尾煤

這類(lèi)煤泥在國(guó)外,一般是一種廢棄物,其性質(zhì)與洗選矸石或中煤類(lèi)似。因煤質(zhì)不同,浮選煤泥的品質(zhì)有較大差別,如淮南的氣煤,浮選工藝的抽出率只有30% ～40%,這種煤泥灰分比較低,煤質(zhì)與洗中煤比較接近;平頂山的煤是肥煤或1/3焦,浮選精煤的抽出率可達(dá)70%～80%,浮選尾煤的灰分就較高,煤質(zhì)與洗選矸石接近。 根據(jù)煤泥回收工藝的不同,煤泥的物理性質(zhì)差別較大。如用壓濾機(jī)回收的煤泥,其顆粒分布比較均勻,它的粘性、持水性都比較弱,利于降低水分。例如平頂山選煤廠的壓濾煤泥,在旱季堆放接近半年以后,抓斗抓起時(shí)出現(xiàn)揚(yáng)塵,總含水率已接近10%;另一種是煤泥沉淀池或尾礦場(chǎng),根據(jù)固體顆粒在水中自然沉淀的原理,實(shí)現(xiàn)固液分離而產(chǎn)出的煤泥。這種工藝有粒度分級(jí)的功能,粗顆粒易沉淀,大都集中在煤泥水入口附近,細(xì)顆粒在中間位置,極細(xì)顆粒在末端。末端煤泥具有高粘性和高持水性,類(lèi)似江米團(tuán),又細(xì)又軟,晾曬幾個(gè)月,表面似已干燥,內(nèi)部含水率幾乎不降,這種煤泥是最難處理的。

煤水混合物產(chǎn)出的煤泥

如動(dòng)力煤洗煤廠的洗選煤泥、煤炭水力輸送后產(chǎn)出的煤泥,這種煤泥有的比原煤質(zhì)量都好,數(shù)量少時(shí)常常摻到成品煤中。數(shù)量多了,摻掉的只是少數(shù),可能有大量的優(yōu)質(zhì)煤泥產(chǎn)出,除要妥善處理外,還會(huì)對(duì)煤礦的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生不良影響。

礦井排水夾帶的煤泥、矸石山澆水沖刷下來(lái)的煤泥

這些煤泥收集起來(lái)都屬于煤礦的臟雜煤泥,其特點(diǎn)是數(shù)量不多,質(zhì)量不穩(wěn)定,但一般都比浮選尾煤質(zhì)量好。

1、粒度細(xì)、微粒含量多，尤其是小于200目的微粒約占70%～90%.

2、持水性強(qiáng)，水分含量高。經(jīng)圓盤(pán)真空過(guò)濾機(jī)脫水的煤泥含水一般在30%以上；折帶式過(guò)濾機(jī)脫水的煤泥含水在26%～29%;壓濾機(jī)脫水的煤泥含水在20%～24%.

3、灰分含量高，發(fā)熱量較低。按灰分及熱值的高低可以把煤泥分成三類(lèi)：低灰煤泥灰分為20%～32%，熱值為12.5～20MJ/kg;中灰煤泥灰分為30%～55%，熱值為8.4～12.5MJ/kg;高灰煤泥灰分>55%,熱值為3.5～6.3MJ/kg.

4、黏性較大。由于煤泥中一般含有較多的黏土類(lèi)礦物，加之水分含量較高，粒度組成細(xì)，所以大多數(shù)煤泥黏性大，有的還具有一定的流動(dòng)性。由于這些特性，導(dǎo)致了煤泥的堆放、貯存和運(yùn)輸都比較困難。尤其在堆存時(shí)，其形態(tài)極不穩(wěn)定，遇水即流失，風(fēng)干即飛揚(yáng)。結(jié)果不但浪費(fèi)了寶貴的煤炭資源，而且造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，有時(shí)甚至制約了洗煤廠的正常生產(chǎn)，成為選煤廠一個(gè)較為棘手的問(wèn)題。

由于煤泥具有高水分、高粘性、高持水性和低熱值等諸多不利條件，很難實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，長(zhǎng)期被電力用戶(hù)拒之門(mén)外，以民用地銷(xiāo)為主要出路。改革開(kāi)放以來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)有了迅猛的發(fā)展，煤炭產(chǎn)量已躍居世界首位，市場(chǎng)形勢(shì)也發(fā)生了很大變化。煤炭加工的深度和廣度都在快速發(fā)展，煤泥的產(chǎn)量明顯上升，煤泥的綜合利用已成為迫切需要解決的問(wèn)題。

隨著我國(guó)工業(yè)科技的不斷發(fā)展，剩余的煤泥得到的很好的二次利用。煤泥烘干機(jī)采取了將煤泥先破碎分散然后再熱力干燥的新技術(shù)，使煤泥的處理實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化、工業(yè)化，和自動(dòng)化。經(jīng)煤泥烘干工藝處理后煤泥的水分可從25%～28%降到12%左右。由于在煤泥烘干工藝中引入了預(yù)破碎、分散、打散、防粘壁工序，煤泥的干燥效率得到了大大的提高，也為煤泥烘干行業(yè)帶了新活力。經(jīng)干燥處理后的煤泥主要可用于以下幾個(gè)方面： 1、作為原料加工煤泥型煤，供工業(yè)鍋爐或居民生活使用； 2、作為電廠鑄造行業(yè)的燃料，提高燃料利用率，降低生產(chǎn)成本提高經(jīng)濟(jì)收益；3、作為磚廠添加劑，提高磚的硬度和抗壓強(qiáng)度；4、作為水泥廠添加料，改善水泥性能；5、含有某些特定成份的煤泥可用作化工原料。

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煤泥水是懸浮狀態(tài)在重力作用下，其固體顆粒開(kāi)始下沉，即為煤泥沉淀(圖2)。煤泥開(kāi)始沉淀后，粒度較大的首先沉于容器底部逐漸堆積成壓縮區(qū) (圖2D區(qū))，容器上部出現(xiàn)澄清液，稱(chēng)為澄清區(qū)(圖2A)。A區(qū)下部為澄降區(qū)(圖2B)，B區(qū)與D區(qū)之間為過(guò)渡區(qū) (圖2C)。沉降過(guò)程終結(jié)時(shí)B區(qū)和C區(qū)消失，只剩下D區(qū)和A區(qū)。

煤泥沉淀池（slurry pond；settling pond）是指通過(guò)重力沉淀作用從煤泥水中回收固體并獲得澄清水的設(shè)施。

中文名稱(chēng)

煤泥沉淀池

英文名稱(chēng)

slurry pond;settling pond

定　　義

通過(guò)重力沉淀作用從煤泥水中回收固體并獲得澄清水的設(shè)施。

應(yīng)用學(xué)科

煤炭科技（一級(jí)學(xué)科），煤炭加工利用（二級(jí)學(xué)科），選煤（三級(jí)學(xué)科）

煤泥在水介質(zhì)中由于重力作用而沉降，根據(jù)沉降末速的差別，使煤泥按一定粒度分級(jí)。沉降末速指在自由沉降中的顆粒，當(dāng)重力或離心力與介質(zhì)運(yùn)動(dòng)阻力相等時(shí)，與介質(zhì)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。

單體顆粒在無(wú)限空間介質(zhì)中的沉降稱(chēng)自由沉降?？梢约俣ㄔ诔两颠^(guò)程中煤泥顆粒之間在不接觸、互不影響時(shí)，決定沉降過(guò)程的只是介質(zhì)阻力，其沉降速度可按斯托克斯公式計(jì)算：

煤泥的實(shí)際沉降條件是干擾沉降，即顆粒在有限空間介質(zhì)中成群體地，并具有一定凝結(jié)性地沉降，運(yùn)動(dòng)的顆粒除受介質(zhì)阻力影響外，也受其他運(yùn)動(dòng)顆粒的影響。干擾沉降速度按下式計(jì)算：

式中V₀為煤粒在水中的自由沉降速度，cm/s; V_ST為煤粒在懸浮介質(zhì)中的干擾沉降速度，cm/s;δ為煤粒密度，g/cm;d為煤粒的粒度，mm;X為顆粒的形狀系數(shù)，一般取X=0.7;△為水的密度，△=1g/cm;n為實(shí)驗(yàn)指數(shù)，一般取n=5～6;λ為給料煤泥水中的固體容積濃度(以小數(shù)表示)，其值按λ=1/Rδ 1計(jì)算;R為給料煤泥水的液固比。

因煤泥是由不同粒度的顆粒所組成，每種粒度都有不同的沉降速度V。在一定體積的煤泥水中，由于煤泥顆粒的沉降，殘留在煤泥水中的顆粒數(shù)將隨時(shí)間的推移而減少。

沉降過(guò)程可用顆粒沉降速度V與煤泥水中顆粒減少數(shù)n的對(duì)應(yīng)關(guān)系表示 (圖1)。

曲線(xiàn)0A與橫坐標(biāo)所限定的面積表示在t₀時(shí)全部顆粒總數(shù)，用n0表示。