一、技术名称：煤矿矿井水超磁分离井下处理技术
二、技术所属领域及适用范围：煤炭行业 煤矿井下矿井水
三、与该技术相关的能耗及碳排放现状
全国矿井水综合利用率仅为59%，不仅使水中的煤泥资源大量浪费，而且对环境造成污染。我国矿井水处理普遍采用井下沉淀、提升污水上井二次处理工艺技术。矿井水在提升过程中需消耗电能，按照设计要求，吨水百米电耗一般约为0.50kWh/(t·hm)，实际运行常高于此值。由于电耗与所提升矿井水的密度直接相关，因此降低矿井水的密度即可节约提升能耗。目前该技术可实现节能量8万tce/a，CO2减排约21万t/a。
四、技术内容
1.技术原理
该技术利用永磁技术实现快速分离。首先将不带磁性的含煤悬浮物赋予磁性，通过超磁分离机进行快速固液分离，净化矿井水；分离出来的煤泥渣，通过磁种回收循环系统产生低含水率煤泥，经压滤系统得到的煤泥饼直接升井。
2.关键技术
（1）磁种材料选择。根据粒径、分散性、比重、比表面积、磁性能、絮凝性能、价格等选择合适的磁性材料作为磁种，用于非磁性悬浮物的分离；
（2）混凝系统的工艺参数确定。通过投加混凝与絮凝药剂，使磁种能与非磁性悬浮物紧密结合，便于磁分离。在保证混凝效果的基础上，获得最短的混凝时间与絮凝时间，从而使设备小型化；
（3）磁种制备投加回收装置的研制。该装置能将磁种定量地、高分散性地投加到混凝箱中，参与反应；同时，又能从超磁分离机中分离出的煤泥渣中提取磁种，将磁粉尽可能地回收重复使用；
（4）超磁分离机设计。该分离机的分离性能优于冶金行业用的磁盘机，使分离后出水的悬浮物小于25mg/l，以便达到高的水质要求，并能处理大流量污水，体积紧凑；
（5）合理的井下处理成套工艺设计。包括磁絮凝系统、磁分离系统、药剂制备投加系统和污泥压滤系统，具有短流程、大流量泥水分离特点，可直接将污染后的矿井水处理成为洁净的矿井水和煤泥饼。
3.工艺流程
该技术的工艺流程见图1。
五、主要技术指标
主要适用于直径为0.2mm-0.3mm以下煤粉的提取和回收。
1.SS≤25mg/l；
2.COD≤50mg/l；
3.石油类油≤5mg/l；
4.PH：6-9；
5.煤泥含水率≤30%。
六、技术鉴定、获奖情况及应用现状
该技术2010年7月通过四川省科技厅组织的成果鉴定，综合技术水平达到国际先进。“超磁分离技术在矿井水井下处理中的应用”于2012年10月通过中国煤炭工业协会成果鉴定，并在山东新巨龙能源公司龙固煤矿810m矿井水处理工程、山东新汶矿业集团协庄煤矿300m矿井水处理工程、山东新汶矿业集团赵官煤矿471m矿井水处理工程等进行了实际应用。
七、典型应用案例
应用单位：山东新汶矿业集团协庄煤矿
技术提供单位：四川环能德美科技股份有限公司
节能改造情况：节能改造前，分别由井下四个水仓向地面排放，漳村煤矿井下四个水仓，每年至少清挖一次，每个水仓清挖需45天左右，人工清挖水仓效率低且存在一定安全隐患，同时需要大量人员、材料的投入。排水泵百米吨水电耗为0.506kwh。节能改造内容：取消井下沉淀池，直接将矿井水引入超磁分离处理系统，实现泥水分离，清水上井，泥饼直接随原煤皮带输送系统升井。主要设备为超磁分离机、磁种循环回收设备、污泥脱水设备。
节能效果：工程运行后，矿井水抽出地面的吨水电耗明显降低，节约了电费；产生的洁净矿井水可直接回用，节约水资源开采费；减少了污水排放，节约了排污费；由于矿井水质提高，减少了对井下排水泵的腐蚀，节约了水泵维修、更换费用；煤泥水经处理后进入水仓，基本没有污泥沉淀，水质清澈；煤泥高效回收产生收入并节约了井下沉淀池清仓所需的人力物力。节能2280tce/年。经济效益：节能技改投资额600万元，建设期1年，年产生经济效益401.21万元。投资回收期1.5年。
八、推广前景和节能减排潜力
预计未来5年，该技术在行业内的推广潜力达到12%，总投资额12.54亿元，年节能能力48万tce/a，二氧化碳减排能力126万tCO2/a。
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