[發明專利]一種用膨潤土制備絮凝劑的方法

有效

• 申請號: 201410064605.7
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN103787478A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 董憲姝;侯維;樊玉萍;徐德龍
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;B01F7/18;B01F15/06;B01F3/12
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 江淑蘭

技術領域

本發明涉及一種用膨潤土制備絮凝劑的方法，屬于無機物制備及應用的技術領域。

背景技術

煤炭洗選是潔凈煤的重要方法，煤泥水的處理是煤炭洗選過程中的重要環節，入選原煤中由于細粒煤和粘土量的增加，導致煤泥水處理困難，目前，選煤廠處理煤泥水常用的處理方法是在煤泥水濃縮池中加入凝聚劑、絮凝劑或凝聚劑和絮凝劑的復配使煤泥水沉降，同時，由于洗選原煤的性質、地下成煤地質條件、成煤年代以及粘土種類含量的不同，使得煤泥水處理過程中多次更換絮凝劑，才能達到處理效果，為了解決上述問題，需要開發一種用于煤泥水洗選的絮凝劑。

絮凝劑主要有無機絮凝劑和高分子有機絮凝劑，目前，選煤常用的是聚丙烯酰胺類的有機高分子絮凝劑，雖然聚丙烯酰胺類絮凝劑具有用量少，絮凝速度快，受鹽類、酸堿度及溫度的影響較小，但聚丙烯酰胺多聚體難降解，價格高，極大的增大了生產成本，聚合單體丙烯酰胺具有強烈的神經毒性和強致癌性，已被列入禁用物質。

無機絮凝劑是由無機物組成的絮凝劑，具有價廉、原料易得的優點，但也存在架橋能力弱、穩定性差、缺乏網捕能力問題。

為了克服上述絮凝劑的缺陷，結合煤泥水洗選的特點，制備一種用于煤泥水洗選的絮凝劑是十分必要的。

膨潤土是一種以蒙脫石為主要成分的粘土礦物，主要的礦物化學成分為SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO，其晶體結構具有較大的比表面積，使膨潤土具有較高的吸附性，膨潤土晶胞帶有負電荷，彼此同性相排斥，難凝聚成較大顆粒，因此，對膨潤土進行改性處理，制備煤泥水洗選的絮凝劑是可行的。

發明內容

發明目的

本發明的目的是針對背景技術的情況，采用膨潤土為原料，經提純、改性、制成無機絮凝劑，以大幅度提高煤泥水處理效果，以提高煤炭洗選的質量和效率。

技術方案

本發明使用的化學物質材料為：膨潤土、氯化鋁、氫氧化鈉、硼氫化鈉、氯化亞鐵、去離子水、氮氣，其準備用量如下：以毫升、克、厘米³為計量單位

制備方法如下：

(1)精選化學物質材料

對制備使用的化學物質材料要進行精選，并進行質量純度控制：

(2)配制膨潤土懸浮液

稱取膨潤土10g±0.1g，量取去離子水100mL，加入到燒杯中，攪拌30min，然后放入超聲波分散器中，分散時間30min，分散后成膨潤土懸浮液；

(3)配制氯化鋁水溶液

稱取氯化鋁2.67g±0.01g，量取去離子水100mL，加入到燒杯中，攪拌30min，成0.2mol/L的氯化鋁水溶液；

(4)配制氯化亞鐵水溶液

稱取氯化亞鐵20g±0.01g，量取去離子水100mL，加入燒杯中，攪拌30min，成1.58mol/L的氯化亞鐵水溶液；

(5)配制氫氧化鈉溶液

稱取氫氧化鈉2g±0.01g，量取去離子水100mL，加入燒杯中，攪拌30min，成0.5mol/L的氫氧化鈉水溶液；

(6)配制硼氫化鈉水溶液

稱取硼氫化鈉3.78g±0.01g，量取去離子水100mL，加入燒杯中，攪拌10min，成1mol/L的硼氫化鈉水溶液；

(7)預制膨潤土絮凝劑混合液

膨潤土絮凝劑混合液的制備是在四口燒瓶中進行的，是在水浴、加熱、攪拌、氮氣保護和滴加堿性溶液的狀態下完成的；

①將四口燒瓶置于水浴鍋上，水浴鍋中的水浴水要淹沒四口燒瓶體積的4/5，在四口燒瓶上由左至右依次設置氮氣管、滴液漏斗、攪拌器、酸堿度指示計；

②將膨潤土懸浮液100mL加入四口燒瓶中；將氯化鋁水溶液100mL加入四口燒瓶中；

③開啟攪拌器，攪拌四口燒瓶中的混合液，攪拌時間2h；

④滴加氫氧化鈉溶液，將氫氧化鈉溶液加到滴液漏斗中，進行滴加，滴加速度為30mL/min，邊滴加邊攪拌，控制pH=11～12；

⑤氫氧化鈉水溶液滴加完畢，開啟水浴鍋電加熱器，加熱水浴水及四口燒瓶，加熱溫度60℃；

⑥繼續攪拌40min，然后停止攪拌、加熱，四口燒瓶中的混合液靜置冷卻，溫度降至25℃，成膨潤土改性混合液；

膨潤土改性混合液在加熱攪拌、滴加氫氧化鈉過程中將發生化學反應，反應式如下：