[發明專利]一種循環煤泥水中硫的脫除方法

有效

• 申請號: 201410302124.5
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104086044A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 張英杰;鞏冠群;鄭紅磊;吳國光
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種煤泥水脫硫方法，特別是一種循環煤泥水中硫的脫除方法。

背景技術

由于國家對煤炭潔凈利用的嚴格控制，要求煤炭使用前必須進行洗選作業，降低灰分及硫分，避免使用過程中產生酸雨及固體顆粒物等污染環境。當前酸雨產生的最大來源是煤炭燃燒過程或其它加工過程中釋放出來的各種硫化合物，而這些硫化合物就來自煤中含硫礦物，主要是黃鐵礦及部分硫酸鹽；選煤廠當前選煤的重點之一就是盡可能脫出煤中黃鐵礦。所以，作為尾礦產品，煤泥水中含有大量黃鐵礦。目前，常規的煤泥水處理僅限于通過絮凝沉降，實現煤泥水固液分離，獲得澄清的循環水，同時回收煤泥。由于循環水中溶解的含硫化學成分未去除，對水資源循環利用產生不良影響，同時，很多選煤廠對煤泥不再進行進一步分類處理，全國大量的富含黃鐵礦的煤泥以填埋或隨機堆放處理，這就為環境污染造成了巨大隱患。

煤泥主要利用途徑是燃燒，燃燒爐內噴鈣脫硫或燃后煙氣脫硫是解決硫污染的主要途徑。增加燃中或燃后脫硫系統，其投資和運行費用都比較高。而在煤泥水處理過程中脫除硫的研究未見報道。

發明內容

技術問題：本發明的目的是要提供一種循環煤泥水中硫的脫除方法，解決煤泥綜合利用中硫的污染問題；該方法脫硫率高，成本低廉，綠色環保。

技術方案：本發明的目的是這樣實現的：煤泥水脫硫方法包括如下步驟：

a、首先向選煤產生的煤泥水中投加適于煤泥水環境的優化改性的氧化亞鐵硫桿菌菌液，同時鼓泡供氧并使菌液與煤泥水混合均勻；所述投加優化改性的氧化亞鐵硫桿菌液體積比為1-2％；氧化亞鐵硫桿菌液體培養：接種量為10％，在溫度為28℃環境中培養4天；接種的培養基由FeSO₄、(NH₄)₂SO₄、MgSO₄·7H₂O、KCl、K₂HPO₄、Ca(NO₃)₂、去離子水混合而成；

b、反應6-8天后向煤泥水中投加絮凝劑絮凝沉降，絮凝劑的種類和添加量按常規煤泥水處理的方法操作，得到降低硫分的煤泥和上清液；

c、分離上清液，向上清液中投加澄清石灰水，使其沉降分離；澄清石灰水添加量用公式VL/L＝Smg/L÷1000÷96g/mol×74g/mol÷Cg/L計算確定，其中，S為上清液中SO₄^2-濃度，C為澄清石灰水濃度；

d、向分離出的液體中加入氧化亞鐵硫桿菌菌液，氧化亞鐵硫桿菌液添加量體積比0.5％，得優質選煤循環水。

所述的培養基中：FeSO₄4.5g-10g，(NH₄)₂SO₄3g，MgSO₄·7H₂O0.5g，KCl0.1g-0.5g，K₂HPO₄0.1g-0.5g，Ca(NO₃)₂0.01g。

有益效果：煤泥水中硫主要是原煤中的黃鐵礦經選煤進入尾礦產生的，由于采用了上述方案，本發明利用微生物制劑—氧化亞鐵硫桿菌對黃鐵礦晶格的直接氧化或通過細菌代謝產物對黃鐵礦晶格的間接氧化作用，使不溶性黃鐵礦轉化成可溶性硫酸鹽進入水中，得到硫分脫出的煤泥。澄清石灰水中鈣離子和硫酸根作用生成硫酸鈣沉淀并絮凝沉降下來，循環水徹底凈化。硫酸鈣是微溶物，氧化亞鐵硫桿菌利用體系中殘留的溶解平衡硫酸根作為營養物質自養繁殖，循環脫硫。與現有技術相比具有如下優點：

1、脫硫效果良好。通過氧化亞鐵硫桿菌氧化不溶性黃鐵礦為硫酸鹽溶于水中，脫出煤泥中硫；通過澄清石灰水將水中硫酸根轉化為硫酸鈣沉淀，分步深度凈化選煤循環水質；

2、脫硫劑價廉易得，脫硫方法簡單，對環境不會造成二次污染。氧化亞鐵硫桿菌廣泛存在于自然界，獲得菌種后可以擴大培養，本發明中利用煤泥水體系中的硫作為部分營養來源自養繁殖，減小投資成本，對環境不會造成污染；

3、投資少，系統綜合效率提高。將煤泥水處理和煤泥水脫硫結合起來，在原有的煤泥水處理系統環境條件下實現脫硫，投資少，提高系統綜合效率，增強系統環保性。

具體實施方式

本發明的循環煤泥水中硫的脫除方法，包括如下步驟：