CN110357238A - 一种选煤厂煤泥水的处理方法 - Google Patents

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刘生玉
郭建英
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Abstract

本发明公开了一种选煤厂煤泥水的处理方法，属于固液分离技术领域。本发明将壳聚糖、氯化铁、硅酸钠依次加入煤泥水中混合，之后加入引发剂和交联剂搅拌，即可达到煤泥水快速沉降的效果。本发明可以明显提高煤泥水的处理效果。

Description

一种选煤厂煤泥水的处理方法
技术领域
本发明属于固液分离技术领域，涉及一种选煤厂煤泥水的处理方法，该方法在煤泥水中采用加入药剂聚合絮凝沉降，可达到煤泥水快速沉降的效果，提高煤泥水处理效率。
背景技术
随着煤炭开采机械化程度的提高，大量的煤炭在开采的过程中被机械破碎，从而导致选煤厂入洗的原煤中原生煤泥所占的比例增大，同时，煤炭在洗选过程中会因碰撞、摩擦等作用而产生一部分次生煤泥，导致在煤炭洗选加工过程中产生大量煤泥，尤其是-0.045mm粒级煤泥的含量占煤泥总含量的百分数非常之大，某些选煤厂该粒级煤泥含量甚至高达50％- 60％。细粒级煤泥含量的增多会增强煤泥颗粒的布朗运动，煤泥水表观黏度变大，颗粒间表面电荷斥力的作用明显，使煤泥水保持稳定的悬浮分散状态，具有类似于胶体的性质，常规沉淀、回收煤泥水的处理工艺、设备已不能满足煤泥水沉降的需要，必须采取一些措施强化煤泥水的沉降。
目前，煤炭工业中应用最广泛的煤泥水处理药剂为聚丙烯酰胺类，但丙烯酰胺多聚体较难降解，易造成二次污染，且单体丙烯酰胺是强致癌物，现在许多国家已禁止或限量使用此类絮凝剂。无机絮凝剂由于其采用的原料是无机物，有价廉、原料易得等优点，但是其絮凝效果欠佳。
壳聚糖是一种天然阳离子絮凝剂，是甲壳素的脱乙酰基产物。由于甲壳素广泛存在于甲壳类动物的外壳以及许多低等植物如菌、藻类的细胞壁中，使得壳聚糖具有无污染及来源广泛的特点。壳聚糖作为一种天然高分子聚合物，应用于废水处理中，不仅具有投加量少、沉降速度快、去除效率高、污泥易处理等优点，而且经过壳聚糖类絮凝剂处理后的废水无二次污染。但是由于壳聚糖分子量小，架桥能力差、成本较高的缺点，使其应用受到限制。
发明内容
目前煤炭工业中应用最广泛的煤泥水处理药剂为聚丙烯酰胺类，但丙烯酰胺多聚体较难降解，易造成二次污染，且单体丙烯酰胺是强致癌物，现在许多国家已禁止或限量使用此类絮凝剂；无机絮凝剂由于其采用的原料是无机物，有价廉、原料易得等优点，但是其絮凝效果欠佳。本发明旨在提供一种环保、高效的煤泥水处理方法。采用加入壳聚糖、氯化铁、硅酸钠于煤泥水中，接着加入引发剂和交联剂，进行煤泥水絮凝沉降处理。
本发明通过以下技术方案来实现：一种选煤厂煤泥水的处理方法，包括如下步骤：
（1）将壳聚糖、氯化铁、硅酸钠依次加入煤泥水中搅拌混合1 - 5 min；
（2）将引发剂加入步骤（1）的混合煤泥水中搅拌1 - 3 min；
（3）将交联剂加入步骤（2）的混合煤泥水中搅拌1 - 5 min，沉降时间5-15 min，达到快速絮凝沉淀的目的。
本发明采用原位加入壳聚糖、氯化铁、硅酸钠于煤泥水中，接着加入引发剂和交联剂，以此来提高其絮凝能力，提高煤泥水处理效率，降低生产成本。
进一步的，步骤（1）所述的壳聚糖、氯化铁、硅酸钠的质量比为4:1:1 - 5:1:1。在煤泥水中，三种原料总质量分数为0.2 - 1.0%。
进一步的，步骤（2）所述的引发剂为偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸钾、过硫酸铵中的任意一种。所述的引发剂与壳聚糖的质量比为0.01:1-0.03:1。
进一步的，步骤（3）所述的交联剂为丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺中的任意一种。所述的引发剂与壳聚糖的质量比为0.02：1-0.05:1。
本发明的有益效果：采用加入壳聚糖、氯化铁、硅酸钠于煤泥水中，有机絮凝剂壳聚糖具有捕集、架桥和卷扫等功能，而氯化铁和硅酸钠组成的无机复合絮凝剂可以与极性基团、带电荷胶体颗粒之间产生静电作用，降低Zeta电位，压缩双电层，从而促进絮凝的发生，接着加入引发剂和交联剂，可以使无机与有机絮凝剂之间形成互穿网络结构，进一步促进煤泥水絮凝沉降处理。另外壳聚糖作为一种天然高分子聚合物，应用于废水处理中，不仅具有投加量少、沉降速度快、去除效率高、污泥易处理等优点。同时，加入氯化铁、硅酸钠、引发剂、交联剂增强煤泥水处理效果，因此药剂用量少，处理效果好。上述各种原料的用量比可以保证煤泥处理效果最佳。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
实施例1
称取4 g壳聚糖，1 g氯化铁、1g硅酸钠加入到1000 ml煤泥水中，搅拌1min，接着称取0.04 g偶氮二异丁酸二甲酯搅拌1min，最后加入0.08 g丙烯酸羟丙酯，搅拌1min。煤泥水沉降5 min之后，取上清液，测量其透光度为92%。
实施例2
称取5 g壳聚糖，1 g氯化铁、1g硅酸钠加入到1000 ml煤泥水中，搅拌5 min，接着称取0.15 g偶氮二异丁酸二甲酯搅拌3 min，最后加入0.25 g丙烯酸羟丙酯，搅拌5 min。煤泥水沉降15 min之后，取上清液，测量其透光度为95%。
实施例3
称取3 g壳聚糖，0.7 g氯化铁、0.7 g硅酸钠加入到1000 ml煤泥水中，搅拌1min，接着称取0.06 g偶氮二异丁酸二甲酯搅拌3 min，最后加入0.06 g丙烯酸羟丙酯，搅拌1 min。煤泥水沉降10 min之后，取上清液，测量其透光度为93%。

Claims (4)

1.一种选煤厂煤泥水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将壳聚糖、氯化铁、硅酸钠依次加入煤泥水中搅拌混合1 - 5 min；
（2）将引发剂加入步骤（1）的混合煤泥水中搅拌1 - 3 min；
（3）将交联剂加入步骤（2）的混合煤泥水中搅拌1 - 5 min，沉降时间5-15 min，达到快速絮凝沉淀的目的。
2. 根据权利要求1所述的一种选煤厂煤泥水的处理方法，其特征在于：步骤（1）所述的壳聚糖、氯化铁、硅酸钠的质量比为4:1:1 - 5:1:1；在煤泥水中，壳聚糖、氯化铁、硅酸钠三种原料总质量分数为0.2 – 1.0%。
3.根据权利要求1所述的一种选煤厂煤泥水的处理方法，其特征在于：步骤（2）所述的引发剂为偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸钾、过硫酸铵中的任意一种；所述的引发剂与壳聚糖的质量比为0.01:1-0.03:1。
4.根据权利要求1所述的一种选煤厂煤泥水的处理方法，其特征在于：步骤（3）所述的交联剂为丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺中的任意一种；所述的引发剂与壳聚糖的质量比为0.02：1-0.05:1。
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