CN104229963B - 一种煤泥水澄清的凝聚剂添加控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种煤泥水澄清的凝聚剂添加控制方法，取煤泥水澄清系统的入料进行沉降试验，通过单独添加或选择性组合添加钠离子、钾离子、钙离子、镁离子凝聚剂调整水质，当煤泥水澄清效果满足一定的沉降速度和上清液浊度等指标时，测定该煤泥水钠离子、钾离子、钙离子、镁离子的含量，各阳离子含量加和后为该煤泥水的临界阳离子强度，在线测试煤泥水澄清系统入料的初始阳离子强度，当初始阳离子强度低于临界阳离子强度时，计算所需阳离子的添加量，准确添加相应量的凝聚剂。针对选煤厂煤泥水的沉降澄清，选择准确合理的水质控制指标，量化凝聚剂的添加量，有效提高了选煤厂煤泥水的澄清效率。该方法简单，易于实现，节约凝聚剂用量，经济和环境效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤泥水澄清的凝聚剂添加控制方法，尤其适用于选煤厂难沉降煤泥水澄清的凝聚剂添加的准确控制，也适用于其他与选矿废水的澄清处理中凝聚剂用量的控制。
背景技术
煤炭分选属于高用水过程，洗一吨煤约需3m3水，产生的含有大量带负电荷的微细颗粒，具有悬浮液和类胶体的性质，为保障选煤厂各环节生产和实现洗水闭路循环需对煤泥水进行沉降澄清处理。煤泥水处理的传统方法是采用添加凝聚剂和絮凝剂的方法，强化细颗粒煤泥水的沉降，添加凝聚剂可通过凝聚剂电解产生的阳离子消除颗粒表面电荷、压缩双电层来减小或消除微细颗粒之间的排斥作用，使其凝结成块、加速沉降。对于凝聚剂的添加，目前主要选择煤泥水的钙硬度、水质硬度或电导率为煤泥水凝聚剂添加控制的水质指标，多选择二价或三价阳离子的可溶性盐进行添加。然而，选择钙硬度、水质硬度主要考虑了以煤泥水中钙离子、镁离子以及两者之和对微细颗粒的凝聚作用，忽略了水体中钠离子和钾离子等一价离子的凝聚作用，而钠钾离子对微细颗粒的凝聚也有一定的贡献，不可忽视；得到水体中的电导率则无法直接计算控制凝聚剂添加量，水体中各种阴阳离子均贡献了电导率，以25℃时1mg/L水体中难免离子为例，钠离子贡献的电导率为2.13S/cm，钾离子为1.84S/cm，钙离子为2.60S/cm，镁离子为3.82S/cm，氯离子为2.14S/cm，硫酸根为1.54S/cm，碳酸根为2.82S/cm，通过电导率控制凝聚剂添加量的准确性仍需提高。若选择的水质指标不够准确，则凝聚剂的添加量不准确，容易用量不足或过量，凝聚剂用量不足则难以达到澄清效果，凝聚剂过量则影响浮选环节的分选指标，高盐离子浓度甚至加剧选煤设备的电化学腐蚀，将直接影响了选煤厂的经济、环境和社会效益。
发明内容
技术问题：本发明的目的是针对选煤厂煤泥水澄清的药剂添加控制的不足之处，提供一种合理准确、方法简单、投资少、易于实现、澄清效率高的煤泥水澄清的凝聚剂添加控制方法。
技术方案：本发明的目的是这样实现的：
a.取煤泥水澄清系统的入料进行沉降试验，通过单独添加或选择性组合添加钠离子、钾离子、钙离子、镁离子凝聚剂调整水质，当煤泥水澄清效果满足一定的沉降速度和上清液浊度等指标时，测定该煤泥水钠离子、钾离子、钙离子、镁离子的含量，各阳离子含量加和后为该煤泥水的临界阳离子强度；
b.利用离子计在线测试煤泥水澄清系统入料中钠离子、钾离子、钙离子、镁离子的离子含量，各阳离子含量加和后为该煤泥水的初始阳离子强度；
c.当初始阳离子强度低于临界阳离子强度时，计算所需盐离子的添加量，添加凝聚剂。
所述的阳离子含量包括钠离子、钾离子、钙离子、镁离子的含量。
所述的阳离子强度为将钠离子、钾离子、钙离子、镁离子的测试浓度加和，加和依据公式：其中CT为总离子强度，为测得钠离子浓度，为测得钾离子浓度，为测得钙离子浓度，为测得镁离子浓度。
所述的煤泥水的临界阳离子强度为取煤泥水澄清系统的入料进行沉降试验，当煤泥水水质符合生产要求的指标时，测定该煤泥水钠离子、钾离子、钙离子、镁离子的含量，各阳离子含量的加和；所述的初始阳离子强度为利用离子计在线测试煤泥水澄清系统入料中钠离子、钾离子、钙离子、镁离子的离子含量，各阳离子含量的加和。
所述的控制方法为当初始阳离子强度低于临界阳离子强度时，计算所需盐离子的添加量，添加凝聚剂。所述的凝聚剂为含钠、钾、钙、镁离子的液态盐离子溶液或固态可溶性盐，控制方法中添加含一种或一种以上的盐离子。
有益效果：由于采用了上述方案，本发明针对选煤厂煤泥水的澄清凝聚剂的添加控制，选择钠离子、钾离子、钙离子、镁离子为水质指标，各阳离子含量加和为阳离子强度，确定煤泥水的临界阳离子强度及初始阳离子强度；当初始阳离子强度低于临界阳离子强度时，计算所需盐离子的添加量，添加添加含一种或一种以上的含钠、钾、钙、镁离子的液态盐离子溶液或固态可溶性盐的凝聚剂，控制凝聚剂的准确合理添加，实现煤泥水的高效澄清。使煤泥水澄清过程中准确合理控制凝聚剂的添加，保证了煤泥水的澄清效果及循环复用，避免；了因凝聚剂过量对浮选分选指标的恶化，减轻了高盐离子浓度对选煤设备的电化学腐蚀，提高了选煤厂的经济、环境和社会效益，该方法简单，易于实现，沉降澄清效果好。
具体实施方式
本发明针对选煤厂煤泥水的澄清凝聚剂的添加控制，选择钠离子、钾离子、钙离子、镁离子为水质指标，各阳离子含量加和为阳离子强度，确定煤泥水的临界阳离子强度及初始阳离子强度；当初始阳离子强度低于临界阳离子强度时，计算所需盐离子的添加量，添加添加含一种或一种以上的含钠、钾、钙、镁离子的液态盐离子溶液或固态可溶性盐的凝聚剂，控制凝聚剂的准确合理添加，实现煤泥水的高效澄清。
具体实施如下：
a.取煤泥水澄清系统的入料进行沉降试验，通过单独添加或选择性组合添加钠离子、钾离子、钙离子、镁离子凝聚剂调整水质，当煤泥水澄清效果满足一定的沉降速度和上清液浊度等指标时，测定该煤泥水钠离子、钾离子、钙离子、镁离子的含量，各阳离子含量依据进行加和，即该煤泥水的临界阳离子强度为Cc；
b.利用离子计在线测试煤泥水澄清系统入料中钠离子浓度、钾离子浓度、钙离子浓度、镁离子浓度，各阳离子含量加和，即该煤泥水的初始阳离子强度为Co；
c.由于初始阳离子强度低于临界阳离子强度，计算所需盐离子的添加量Ca，采用公式：Ca＝Cc-Co确定。
所选凝聚剂为含钠、钾、钙、镁离子的液态盐离子溶液或固态可溶性盐，控制方法中添加含一种或一种以上的盐离子，具体的：
当凝聚剂为钠盐时，其用量为：
当凝聚剂为钙盐时，其用量为：
当凝聚剂为钙盐和钠盐时，其用量为：
当凝聚剂为钙盐和镁盐时，其用量为：
当凝聚剂为钠盐、钾盐和钙盐时，其用量为：
当凝聚剂为钠盐、钾盐、钙盐和镁盐时，其用量为：
Claims (5)
1.一种煤泥水澄清的凝聚剂添加控制方法，其特征在于，该煤泥水澄清的凝聚剂添加控制方法如下：
a.取煤泥水澄清系统的入料进行沉降试验，通过单独添加或选择性组合添加钠离子、钾离子、钙离子、镁离子凝聚剂调整水质，当煤泥水澄清效果满足一定的沉降速度和上清液浊度时，测定该煤泥水钠离子、钾离子、钙离子、镁离子的含量，各阳离子含量加和后为该煤泥水的临界阳离子强度；
b.利用离子计在线测试煤泥水澄清系统入料中钠离子、钾离子、钙离子、镁离子的离子含量，各阳离子含量加和后为该煤泥水的初始阳离子强度；
c.当初始阳离子强度低于临界阳离子强度时，计算所需盐离子的添加量，添加凝聚剂。
2.根据权利要求1所述的煤泥水澄清的凝聚剂添加控制方法，其特征在于：所述的阳离子含量包括钠离子、钾离子、钙离子、镁离子的含量。
3.根据权利要求1所述的煤泥水澄清的凝聚剂添加控制方法，其特征在于：所述的阳离子强度为将钠离子、钾离子、钙离子、镁离子的测试浓度加和，加和依据公式：其中CT为总离子强度，为测得钠离子浓度，为测得钾离子浓度，为测得钙离子浓度，为测得镁离子浓度。
4.根据权利要求1所述的煤泥水澄清的凝聚剂添加控制方法，其特征在于：所述的煤泥水的临界阳离子强度为取煤泥水澄清系统的入料进行沉降试验，当煤泥水水质符合生产要求的指标时，测定该煤泥水钠离子、钾离子、钙离子、镁离子的含量，各阳离子含量的加和；所述的初始阳离子强度为利用离子计在线测试煤泥水澄清系统入料中钠离子、钾离子、钙离子、镁离子的离子含量，各阳离子含量的加和。
5.根据权利要求1所述的煤泥水澄清的凝聚剂添加控制方法，其特征在于：所述的控制方法为当初始阳离子强度低于临界阳离子强度时，计算所需盐离子的添加量，添加凝聚剂；所述的凝聚剂为含钠、钾、钙、镁离子的液态盐离子溶液或固态可溶性盐，控制方法中添加含一种或一种以上的盐离子。
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