摘要：针对某矿井下开采地质条件变化导致选煤厂生产过程中煤泥水高加细粒物料含量多、过滤处理困难的状况，根据该矿煤泥压滤工艺的特点，采用添加助滤剂聚合氯化铝的方法以改善压滤物料的性质。研究不同药剂用量对压滤效果的影响，指出实际生产中使用助滤剂时应注意的问题。
随着该矿开采区域的变化，工作面出现较多断层，且区域分布广泛，致使回采过程中大量未经分级的劣质煤进入选煤厂分选，使选煤厂细粒煤和超细粒煤猛增，尾煤泥的压滤回收变得越来越难。
1、该矿煤泥水系统概况
1.1 煤泥水系统工艺流程
该矿洗煤厂尾煤采用两段浓缩，两段回收工艺，一段底流经卧脱脱水后作为中煤销售，一段溢流及卧脱滤液、离心液二次浓缩后，底流经压滤机脱水后作为尾煤泥销售，工艺流程如图1所示。
1.2 煤泥水性质分析
经测试，该煤泥水浓度偏高，该矿选煤厂煤泥水中＜0.045mm粒级含量为77.78%，灰分为57.78%，说明该煤泥水中不但含有大量的细泥，而且有泥化现象存在，影响了滤饼空隙率及孔隙的大小，减小了物料过滤过程的顺畅度，造成压滤效率低。
由于煤泥粒度及入料浓度对煤泥压滤效果影响较大，而且在实际生产中经常会遇到煤质变化的情况，当煤泥中含有大量黏细颗粒时，容易造成滤布堵塞，过滤速度急剧下降，压滤效果急剧恶化，甚至无法成饼，因而需要改善物料特性，加入适当的药剂以提高压滤效率。基于此情况，根据该矿选煤厂的现有条件，决定在压滤生产中加入能提高过滤速度的助滤剂，以改善物料性质，并采用合理的药剂制度解决煤泥水压滤问题，提高压滤效率，实现洗水达标和闭路循环。
2、聚合氯化铝对压滤的影响分析
2.1 助滤实验
根据该矿洗煤厂现有条件，本着低耗的原则，选用聚合氯化铝作为助滤剂进行助滤试验。
（1）沉降实验。采取正常生产过程中浓缩机底流，搅拌均匀后转入1000mL量筒，在量筒中加入试验计划的聚合氯化铝，翻转量筒使煤泥与聚合氯化铝混合均匀，水平放置后同时开始计时，记下沉降物降至同一刻度所用的时间。
（2）过滤实验。采取正常生产过程中浓缩机底流，搅拌均匀后进行真空过滤，同时加入不同聚合氯化铝量的煤泥水进行过滤。开泵的同时开始计时，分别记录滤饼形成所用的时间。
（3）滤饼水分测定。将过滤后得到的滤饼取样、称重，在105℃下烘干至恒重，计算滤饼水分含量。
2.2 实验室试验分析
加入聚合氯化铝后，过滤时间与聚合氯化铝用量成反比，随着聚合氯化铝用量的增加，过滤时间从空白试验的153s下降到110s。
分析滤饼水分与聚合氯化铝的关系可以发现，目前煤样添加聚合氯化铝后，滤饼水分在一定范围内先减少，由于高分子助滤剂有很强的亲水性，使絮团的水化膜增加，使滤饼水分逐渐增加，因而聚合氯化铝的用量需经试验确定在一定范围内，不能过量添加。
2.3 工业试验分析
根据实验室得出的试验结果，在该矿选煤厂尾煤压滤机上进行工业性试验。添加聚合氯化铝后，随着聚合氯化铝用量的增加，煤泥成饼时间随着药剂用量的增加而有所缩短。在相同工业生产条件下，达到相同效果时，压滤时间可从原来的45min-60min缩短到45min-50min，且生产稳定。
同时，现场观察滤饼厚度与聚合氯化铝的关系时发现，滤饼厚度随着聚合氯化铝用量的增加而有所增厚，且滤饼越发疏松，容易卸饼，更有利于后续的煤泥干燥。
3、结论
（1）该矿选煤厂在煤泥压缩过滤工艺中选择加入聚合氯化铝助滤剂的方法，能够起到改善压滤物料性质的作用，能大幅度提高压滤效率，有效降低生产成本和能耗。
（2）在使用助滤剂时，其用量需先经实验室试验确定，同时煤质的变化也会影响压滤的效果。
（3）在实际生产中，当细粒级煤含量急剧增加时，单独使用聚合氯化铝的效果不是很明显，因此下一步考虑是否可以采用无机盐和助滤剂复配的添加方案。
总之，该矿洗煤厂采用添加聚合氯化铝来强化压滤的方法，在无须改造选煤厂现有设备及工艺的条件下就可以达到提高压滤效率、降低尾煤泥水分，消除环境污染的目的。
