[發明專利]利用硅藻土提純中伴生物制備煤礦水處理劑的方法

無效

• 申請號: 200710066363.5
• 申請日: 2007-11-07
• 公開（公告）號: CN101182058A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: 夏非;吳飛云;李明聰;李銀;潘梅仙;習硯晶;王俊凱
• 申請（專利權）人: 尋甸先鋒硅藻土開發有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/28;B01J20/14
• 代理公司: 昆明科陽知識產權代理事務所
• 代理人: 孫山明

所屬技術領域

本發明涉及煤礦洗煤水和礦井水的水處理劑的制備及應用。

背景技術

生產硅藻土助濾劑或建筑材料，需要把硅藻土原礦提純為硅藻精土，提純工藝是用硫酸酸煮去除硅藻土中的鋁、鐵、鈣、鎂等元素，伴生大量二氧化硅含量為60％左右的中低品位硅藻土，形成不溶于水的膠狀物淤積在礦區，對自然環境構成了巨大的潛在威脅。如位于云南省尋甸縣先鋒鄉的硅藻土，礦層厚、地質儲量達7759萬噸。礦區硅藻土礦層直接覆蓋于巨厚褐煤層之上，富含有機質，燒矢量達15％～24％，礦石顯褐黑色，質量細膩均一，疏松多孔，硬度小，容重輕，吸附性強，比表面積大，且發熱量為3.3～5.7MJ/kg，高含鋁、鐵量，為高燒矢量型硅藻土。而煤礦面對的另一個問題是，回收煤礦礦井水和洗煤水循環利用、節省能耗以拾遺補缺，但煤礦礦井水和洗煤水中存在許多煤渣、煤矸石、砂石、煤灰難沉降的懸浮物，洗煤水中還含有大量難溶于水的含硫、含碳的有機污染物。目前普遍使用聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺為絮凝劑，絮凝沉淀時間長、絮花松散，晃動時容易分散，容易再次形成懸浮物，且價格昂貴。中國發明專利申請號為86106871“硅藻土處理造紙有機廢水”是將硅藻土原礦粉600-800℃煅燒2-3小時后通過硫酸活化，用保留一定殘酸量的活化土處理廢水。但該方法采用原礦煅燒，時間長，耗熱高。發明專利申請號為021530769“用硅藻土處理有色金屬冶煉廢水的方法及其硅藻土污水處理劑”提出將冶煉廢水調節為pH值8-9后加入該處理劑用聚合硅酸鋁、聚合硫酸鋁、硫酸亞鐵等改性硅藻土獲得的處理劑，其中，硅藻土與改性劑比例為8∶2-5∶5。該處理劑成本高，且不能形成工業產品。

發明內容

本發明目的是針對絮凝劑的缺點，利用硅藻土提純中間產物制備煤礦洗煤水和礦井水處理劑，為礦區可持續發展提供途徑。

本發明處理劑通過下述途徑制備：

包括硫酸酸洗提純燒矢量為15％～24％的硅藻精土過程中伴生的二氧化硅含量為50-60％的中低品位硅藻土，其步驟為：

(1)將P123與偏磷酸鈉、或十六烷基三甲基溴化銨、或四甲基溴化銨的一種或幾種溶解在水中，配成重量百分濃度為2.5～5的稀土離子溶液，用氫氧化鈉調節該溶液pH為8～11；

(2)將硅藻土在蒸餾水中浸泡15～30分鐘，過濾后在80℃～120℃溫度下烘干至含水量小于5％；

(3)按硅藻土與溶液固液重量比1∶10～1∶30，將步驟(2)獲得的硅藻土加入步驟(1)配制好的溶液中攪拌，靜置浸漬15～20小時后過濾得到濾餅，再將濾餅置于溫度為60～100℃烘箱中烘干，收集生成物，粉碎、篩分；

上述P123為聚乙烯醚-聚丙烯醚-聚乙烯醚三嵌段共聚物PEO-PPO-PEO。

所述的步驟(1)可以進一步為在該處理劑的稀土離子溶液中P123重量百分比濃度大于2.5。

本發明處理劑的使用方法：

將該處理劑以0.3～0.5g/L加入洗煤水或礦井水中，均勻攪拌30秒，靜置10分鐘后，虹吸上層清液，回收下層硅藻土煤泥。

本發明用偏磷酸鈉、氫氧化鈉、十六烷基三甲基溴化銨、四甲基溴化銨、P123調配的溶液，利用提純硅藻土后的中土、尾土按一定固液比加入到該溶液中，經改性后牢固地摻雜于硅藻土載體上形成煤礦洗煤水和礦井水處理劑，絮凝時間短、吸附效率高、耗能少，然而，與現有絮凝劑比較，明顯提高了沉降煤礦洗煤水和礦井水中的懸浮物和水體COD去除率，沉降污泥較密實，容易去除，回收的煤礦礦井水和洗煤水可以循環利用，基本實現了節省水資源，降低生產成本，減輕環境污染的目的。

具體實施方式

(一)本發明的制備方法

實施例1：將0.5wt％十六烷基三甲基溴化銨、2.0wt％P123溶解在水中，配成稀土離子溶液，用氫氧化鈉調節該溶液pH為8；將提純硅藻精土過程中伴生的二氧化硅含量為60％的中低品位硅藻土浸泡在蒸餾水中20分鐘，過濾后在100℃溫度下烘干至含水量3％；該硅藻土按照1∶15的固液重量比加入配制好的上述稀土離子溶液中，常溫下攪拌45分鐘，靜置浸漬15小時，將溶液過濾，得到濾餅和濾液；把濾餅置于溫度為70℃烘箱中烘干，粉碎，篩分得到硅藻土洗煤水及礦井水處理劑。