[發(fā)明專利]一種處理細粒高粘土質(zhì)煤泥水的凝聚劑

有效

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• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105129943B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設計）人: 陳文科;閆曄軼;孫亞峰;馬曉煒;張曉平
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)實驗研究所
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務所61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤泥水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種處理細粒高粘土質(zhì)煤泥水的凝聚劑。

背景技術(shù)

洗煤廢水是煤礦濕法洗煤加工工藝的工業(yè)尾水，又叫煤泥水，其中含有大量的煤泥和泥砂，直接排放會給礦區(qū)附近的環(huán)境造成了嚴重的污染。煤泥水已成為煤炭工業(yè)的主要污染源之一，越來越受到人們的重視。煤泥水一般具有SS、COD、BOD₅濃度高和ζ電位極負的特點，不僅具有懸濁液的性質(zhì)，還往往帶有膠體的性質(zhì)，特別穩(wěn)定，靜置幾個月也不會自然沉降，而且煤泥水的性質(zhì)與洗選煤礦的性質(zhì)也密切相關(guān)，即使是同一礦井，所采層位不同，煤泥水性質(zhì)不同，甚至差別很大。這些性質(zhì)，決定了該類廢水污染嚴重，處理難度極大的特點。我國從1970年代就開展了這一方面的研究工作，但始終沒有研究出較為成熟有效的處理方法，大多數(shù)污水治理工作都只停留在為排放而治理(排放達標為目的)。然而回用才是當今污水治理發(fā)展的必然趨勢。

目前，選煤廠對煤泥水的處理采用的方法主要有三種：預濃縮煤泥水處理流程、無預濃縮煤泥水處理流程和部分預濃縮煤泥水處理流程。

預濃縮煤泥水處理方法、是目前大多數(shù)選煤廠采用的煤泥水處理方法。其特點是全部煤泥水(包括撈坑溢流、角錐池和旋流器溢流、煤泥回收篩下水等)都進入大面積濃縮機濃縮，溢流作為循環(huán)水，底流經(jīng)稀釋后浮選，浮選尾礦或排出廠外處置，或混凝沉淀處理。混凝沉淀處理，化學絮凝沉淀是其最基本的方法，我國用于煤泥水處理的絮凝劑可分為兩大類：一是無機鹽類絮凝劑，二是有機高分子絮凝劑。無機鹽類絮凝劑的作用機理是無機鹽在水中解離成離子，與煤泥微粒或煤泥膠體接觸作用，中和了煤泥表面的電性，降低表面能，使煤泥微粒凝聚沉淀。有機高分子絮凝劑的絮凝機理是：大分子鏈在煤泥微粒之間搭橋，把若干個顆粒連接起來，凝聚成團沉淀下去。實際應用中常將無機鹽類絮凝劑與有機高分子絮凝劑聯(lián)合使用，絮凝沉淀效果更好。

有機高分子絮凝劑最常用的是聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺的分子量一般在100～800萬之間，不同粒度組成的煤泥水要選用不同分子量的絮凝劑。聚丙烯酰胺又可分為陽離子型，非離子型和陰離子型三種，使用時要與煤泥水的pH值相吻合，陰離子型的適于偏堿性煤泥水，陽離子型的適于偏酸性煤泥水，陰離子型和陽離子型聚丙烯酰胺混合使用，煤泥水絮凝沉淀效果更好。

聚合硫酸鐵是一種無機高分子絮凝劑，1970年代由日本研制成功，1980年代初得到廣泛使用，我國1985年以后開始大量生產(chǎn)和使用，聚合硫酸鐵的主要成分是FeSO₄，帶有多個羥基，有較好的電中和性和絮凝架橋性能，它比較穩(wěn)定，不受溫度影響，對可溶性離子和pH值適應性強。聚合硫酸鐵價格便宜，無毒無害，作為煤泥水的絮凝劑有較好的應用前景。

硫酸鋁屬于無機鹽類絮凝劑，溶于水后分解成帶正電荷的三價鋁離子，能吸附煤泥水中帶負電荷的懸浮微粒，中和其表面電荷，形成煤泥絮團，凝聚沉淀。硫酸鋁與聚丙烯酰胺配合使用，可彌補單用聚丙烯酰胺不能絮凝粘土質(zhì)和有機質(zhì)微粒的缺陷。

但該方法只能去除煤泥水中大部分煤泥，其余細粒煤泥則留在溢流水中，并在系統(tǒng)中反復循環(huán)逐步積累，導致循環(huán)水濃度增高與濃縮效率降低的相互影響惡性循環(huán)，煤泥可浮性差；并且洗水平衡難以控制，閉路循環(huán)無法實現(xiàn)；另外，當煤泥水達到一定濃度，為保證循環(huán)水濃度勢必排放而導致煤泥流失；濃縮設備龐大，繁多。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種處理細粒高粘土質(zhì)煤泥水的凝聚劑。該凝聚劑為礦物制劑，在使用時隨煤泥一起排出，不會在水中累積，不影響水質(zhì)，該凝聚劑能夠改變煤泥顆粒的表面電性，最終使煤泥顆粒易于絮凝和沉降，加快了煤泥的壓濾速度，提高了精煤品質(zhì)與產(chǎn)量。采用該凝聚劑處理煤泥水，處理后的煤泥濾餅的含水量降低到25％以下，濃密機溢流水中懸浮物的含量小于150mg/L。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種處理細粒高粘土質(zhì)煤泥水的凝聚劑，其特征在于，由重晶石粉、方解石粉、白云石粉和麥飯石粉中的兩種以上混合均勻制成，所述細粒是指煤泥水中煤泥的粒度不大于0.5mm，所述高粘土質(zhì)是指煤泥水中粘土礦物的質(zhì)量百分含量不小于40％。

上述的一種處理細粒高粘土質(zhì)煤泥水的凝聚劑，其特征在于，由重晶石粉、方解石粉、白云石粉和麥飯石粉按照(1～4):(1～3):(1～2):(1～3)的質(zhì)量比混合均勻制成。

上述的一種處理細粒高粘土質(zhì)煤泥水的凝聚劑，其特征在于，由重晶石粉、方解石粉、白云石粉和麥飯石粉按照3:2:1:2的質(zhì)量比混合均勻制成。