一种高氯煤跳汰分选与精煤浸出脱氯分质梯级水循环联合系统的制作方法

本技术涉及煤炭洗选与煤化工水处理，具体为一种高氯煤跳汰分选与精煤浸出脱氯分质梯级水循环联合系统。

背景技术：

1、在我国部分煤炭矿区，赋存着含有水溶性氯盐的高氯动力煤，这类煤炭在直接燃烧时易释放腐蚀性气体，因此在工业应用前通常需要采用分选与浸出联合工艺进行降灰和脱氯处理，在现有的高氯煤分选与脱氯联合生产过程中，水循环系统普遍存在以下工艺缺陷：

2、煤炭分选与浸出脱氯环节需要消耗大量的水介质，目前常规工艺高度依赖新鲜清水作为系统水源，导致工业生产的新鲜水用量偏高，同时矿区及周边产生的生活污水、城市中水等非常规水资源未能根据工艺各环节的水质需求进行对口匹配，水资源综合利用率偏低。

3、常规洗选工艺的水路管网多采用统进统出的集中汇集模式，跳汰分选环节产生的大体量低氯废水与浸出脱氯环节产生的高氯废水在物理管路中发生混流，这种混流使得原本含盐量较低的洗选废水受到交叉污染，导致进入末端脱盐水处理系统的流体总量大幅增加，直接推高了高氯废水处理车间内部设备的运行负荷。

4、在对高氯废水进行脱盐处理后，系统会分离出高盐浓水，现有的水处理工艺对该部分高盐浓水缺乏末端转化手段，大多采用简单的自然蒸发或集中暂存，未能将水体中富集的水溶性氯盐彻底转化为固体盐分，无法实现废水的真正零排放与污染物的资源化转化。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本技术提供了一种高氯煤跳汰分选与精煤浸出脱氯分质梯级水循环联合系统，解决了现有高氯煤脱氯工艺中新鲜水消耗量大、高低氯废水混流导致脱盐处理负荷高以及高盐浓水无法实现资源化转化的问题。

2、为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种高氯煤跳汰分选与精煤浸出脱氯分质梯级水循环联合系统，包括：原煤预处理单元、跳汰分选单元、精煤浸出脱氯单元、煤泥脱水回收单元和高氯废水处理车间；

3、所述原煤预处理单元接收高氯原煤进行筛分与破碎，并接收矿区生活污水对所述高氯原煤进行预湿润调质；

4、所述跳汰分选单元接收完成调质的所述高氯原煤，以所述矿区生活污水作为分选补给水进行分层分选，产出合格精煤并产生低氯废水；所述跳汰分选单元对所述低氯废水进行沉降处理后在所述跳汰分选单元内进行闭路循环利用；

5、所述精煤浸出脱氯单元接收所述合格精煤，并接收城市中水以及所述高氯废水处理车间产出的再生淡水，以所述城市中水与所述再生淡水混合形成的高洁净水源作为浸出介质，对所述合格精煤进行多级逆流浸出与固液分离，产出最终精煤以及高氯浸出废水；

6、所述煤泥脱水回收单元接收所述高氯浸出废水进行物理分级与沉降脱水，分离出粗煤泥与高含固污泥，并将所述粗煤泥输送回所述原煤预处理单元重新入洗，同时汇集剩余液体；

7、所述高氯废水处理车间接收所述剩余液体进行膜分离脱盐处理，分离出所述再生淡水和高盐浓水，并将所述再生淡水回流输送至所述精煤浸出脱氯单元，同时对所述高盐浓水进行蒸发结晶处理。

8、优选的，所述原煤预处理单元包括原煤缓冲仓；所述原煤缓冲仓接收所述原煤预处理单元筛选出目标粒级的所述高氯原煤进行均质稳压给料，并接收所述矿区生活污水对所述原煤缓冲仓内的所述高氯原煤进行预湿润调质；

9、所述跳汰分选单元包括跳汰机、脱水筛和分选循环水池；所述跳汰机接收完成调质的所述高氯原煤进行重力分层分选并排出溢流水；所述脱水筛对所述跳汰机分选产出的矸石进行脱水处理并排出脱水筛下水；所述溢流水、所述脱水筛下水以及所述跳汰分选单元产生的地面冲洗水汇集形成所述低氯废水排入所述分选循环水池；所述分选循环水池对所述低氯废水进行自然沉降并产出分选上清液，将所述分选上清液输送回所述跳汰分选单元进行循环利用。

10、优选的，所述精煤浸出脱氯单元包括清水池、多级逆流浸出设备和脱氯振动脱水筛；

11、所述清水池接收并混合所述城市中水与所述再生淡水，以形成所述高洁净水源；

12、所述多级逆流浸出设备接收所述清水池泵送的所述高洁净水源以及所述合格精煤，进行多级逆流浸出；

13、所述脱氯振动脱水筛接收完成多级逆流浸出的物料进行固液分离，分离出作为筛上物的所述最终精煤以及作为筛下液体的所述高氯浸出废水。

14、优选的，所述煤泥脱水回收单元包括高频脱水筛、离心脱水机、浓缩池、压滤机和废水收集池；

15、所述高频脱水筛接收所述高氯浸出废水进行物理分级，分离出作为筛上物的所述粗煤泥以及筛下高氯废水；

16、所述离心脱水机接收所述粗煤泥进行机械脱水，并将脱水后的所述粗煤泥返回输送至所述原煤预处理单元；

17、所述浓缩池接收所述筛下高氯废水进行自然沉降，在底部沉降产生所述高含固污泥，并在上部分离出浓缩上清液；

18、所述压滤机接收所述高含固污泥进行压榨脱水并排出滤液；

19、所述废水收集池接收所述浓缩池分离出的所述浓缩上清液与所述压滤机排出的所述滤液，进行集中归集并作为所述剩余液体输送至所述高氯废水处理车间。

20、优选的，所述高氯废水处理车间包括预处理单元、脱盐处理单元、浓水零排放单元和淡水箱；

21、所述预处理单元接收所述剩余液体进行除硬和除浊处理，并产出预处理出水；

22、所述脱盐处理单元接收所述预处理出水进行膜分离脱盐，分离出所述再生淡水和所述高盐浓水；

23、所述淡水箱接收并储存所述再生淡水，并将所述再生淡水回流输送至所述精煤浸出脱氯单元；

24、所述浓水零排放单元接收所述高盐浓水进行蒸发结晶处理并制取固体盐分。

25、一种高氯煤分选脱氯分质梯级水循环工艺，包括以下步骤：

26、步骤一：通过原煤预处理单元对高氯原煤进行筛分与破碎，并接入矿区生活污水对所述高氯原煤进行预湿润调质；

27、步骤二：将完成调质的所述高氯原煤给入跳汰分选单元，以所述矿区生活污水作为分选补给水进行重力分层分选，产出合格精煤并产生低氯废水；将所述低氯废水收集并沉降分离出分选上清液后，将所述分选上清液在所述跳汰分选单元内进行闭路循环利用；

28、步骤三：将所述合格精煤输送至精煤浸出脱氯单元，将城市中水与循环的再生淡水混合形成高洁净水源，以所述高洁净水源作为浸出介质对所述合格精煤进行多级逆流浸出与固液分离，产出最终精煤以及高氯浸出废水；

29、步骤四：将所述高氯浸出废水排入煤泥脱水回收单元进行物理分级与自然沉降，分离出粗煤泥和高含固污泥，并将脱水后的所述粗煤泥返回输送至所述原煤预处理单元重新入洗，同时汇集分离出的剩余液体；

30、步骤五：将所述剩余液体作为待处理高盐水源输送至高氯废水处理车间进行深度脱盐处理，分离出所述再生淡水和高盐浓水，并将所述再生淡水回流补充至所述精煤浸出脱氯单元进行循环，同时对所述高盐浓水进行浓缩结晶处理制取固体盐分。

31、优选的，在所述步骤一中，所述原煤预处理单元筛选出粒径在0mm至10mm范围内的目标粒级的所述高氯原煤；在所述步骤二中，所述跳汰分选单元控制所述合格精煤的分选产率不低于65%，且所述分选上清液的悬浮物浓度不超过200mg/l。

32、优选的，在所述步骤三中，进入所述精煤浸出脱氯单元的所述合格精煤的初始干基全氯质量分数介于0.7%至1.3%之间；在进行多级逆流浸出时，控制浸出固液比在1:2至1:3之间，并设定逆流浸出停留时间为25min至40min，最终控制所述最终精煤的干基全氯质量分数不超过0.3%。

33、优选的，在所述步骤五中，所述高氯废水处理车间对所述待处理高盐水源进行有机物脱除、软化除硬、混凝除浊以及深度过滤操作，控制处理产出的预处理出水的硬度不超过3mmol/l、化学需氧量不超过50mg/l、浊度不超过1ntu，且淤泥密度指数不超过5。

34、优选的，在所述步骤五中，所述高氯废水处理车间采用反渗透、纳滤、电渗析或正渗透工艺对所述待处理高盐水源进行脱盐处理，在脱盐处理过程中，控制脱盐处理的综合水回收率不低于75%，以使所述再生淡水的氯离子浓度不超过200mg/l，并控制所述再生淡水的总含盐量不超过500mg/l。

35、本技术提供了一种高氯煤跳汰分选与精煤浸出脱氯分质梯级水循环联合系统，具备以下有益效果：

36、1.本技术由于原煤预处理单元与跳汰分选单元定向接收矿区生活污水，精煤浸出脱氯单元定向接收城市中水，使得低氯废水与高氯浸出废水在物理管路上处于完全隔离状态，这一管路配置避免了高氯浸出废水混入并污染低氯废水，有效防止了低氯废水增加高氯废水处理车间内部设备的流体处理总量，直接降低了末端脱盐水处理系统的运行负荷。

37、2.本技术通过淡水箱将再生淡水回流泵送至精煤浸出脱氯单元配置的清水池内，使得再生淡水与城市中水在清水池内混合以持续形成高洁净水源，完成精煤浸出脱氯单元用水的全流程闭环，流程利用城市中水和系统深度处理后的再生淡水作为脱氯介质，替代了对新鲜清水的依赖，提高了非常规水资源的利用率。

38、3.本技术针对脱盐处理产生的高盐浓水，由浓水零排放单元利用水分汽化与物相转化操作制取固体盐分，完成高盐浓水的盐分资源化处置，从而实现高氯浸出废水的最终零液体排放，避免了高含盐工业废水的向外排放，同时将废液中的可溶性氯盐转化为固体盐分，完成了污染物的无害化与资源化转化。