CN117466496A - 一种煤矿酸性矿井水治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了煤矿酸性矿井水治理方法，包括以下步骤：将酸性矿井水中加入酸性矿井水总量5‑10%的石灰石，一级搅拌处理；将效进调节剂、改性壳聚糖液按照重量比3：（4‑7）超声分散改进处理，超声结束，得到处理添加剂；向步骤一的酸性矿井水中加入酸性矿井水总量15‑20%的处理添加剂，二级搅拌处理。本发明煤矿酸性矿井水治理方法中采用石灰石先一级搅拌处理，通过石灰石与酸性矿井水进行中和反应，提高矿井涌水的pH值，同时壳聚糖溶液、硅烷偶联剂和十二烷基苯磺酸钠配合得到的改性壳聚糖液与效进调节剂调配，使产品的重金属、硫酸盐和氟化物协调式去除改进，以及产品在酸性、低温环境下去除稳定性显著。
Description
技术领域
本发明涉及矿井水治理技术领域，具体涉及一种煤矿酸性矿井水治理方法。
背景技术
酸性矿井水（主要是指PH＜6.0的矿井水。中高硫煤在开采及开采后的相当长时间内，煤层、围岩中的硫化物矿物质与氧气和水接触，极易产生大量的酸性矿井水，对矿业生产、生态环境造成严重危害。具有强酸性和高浓度重金属（Fe2+、Fe3+、Mn2+）的特性，若不经处理直接排放，会带来严重的环境污染，也会危害人类的身体健康。
现有的酸性矿井水治理工艺较为简单，采用的原料也较为现有，对于矿井水中的硫酸盐去除效率很难改进，同时矿井水的氟化物、重金属含量改进效率差，很难实现产品的硫酸盐去除、氟化物、重金属含量的协调改进，以及在低温环境下治理效率稳定性差，进一步限制治理效率。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种煤矿酸性矿井水治理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种煤矿酸性矿井水治理方法，包括以下步骤：
步骤一：将酸性矿井水中加入酸性矿井水总量5-10%的石灰石，一级搅拌处理；
步骤二：改性壳聚糖液的制备：
配制质量分数5-7%的壳聚糖溶液，然后将壳聚糖溶液中加入壳聚糖溶液总量4-7%的硅烷偶联剂KH560、壳聚糖溶液总量2-5%的十二烷基苯磺酸钠，搅拌充分，得到改性壳聚糖液；
步骤三：将效进调节剂、改性壳聚糖液按照重量比3：（4-7）超声分散改进处理，超声结束，得到处理添加剂；
步骤四：向步骤一的酸性矿井水中加入酸性矿井水总量15-20%的处理添加剂，二级搅拌处理；
步骤五：将连调连效剂按照重量比3：（7-11）加入到步骤四的酸性矿井水中，三级搅拌处理，处理结束，即可。
优选地，所述超声分散改进处理的超声功率为450-550W，超声时间为20-30min。
优选地，所述连调连效剂的制备方法为：
S01：将凹凸棒土先于足量的高锰酸钾溶液中搅拌混匀，然后水洗、干燥，再于210-230℃下热处理10-15min，保温，最后再以1-3℃/min的速率冷却至60℃，得到热调的凹凸棒土剂；
S02：配制质量分数10-15%的木质素磺酸钠溶液，然后将2-5份羟基乙酸、1-3份木质素磺酸钠溶液加入到5-10份硝酸钇溶液中搅拌混匀，得到活性调节液；
S03：将热调的凹凸棒土剂、活性调节液按照重量比2:5搅拌反应处理，然后水洗、干燥，得到调节的凹凸棒土活性剂；
S04：将调节的凹凸棒土活性剂、基于晶须的改性液按照重量比7:4球磨处理，球磨转速为1000-1500r/min，球磨1-2h，球磨结束，水洗、干燥，得到连调连效剂。
优选地，所述高锰酸钾溶液的质量分数为10-15%；所述硝酸钇溶液的质量分数为2-5%。
优选地，所述搅拌反应处理的搅拌转速为550-750r/min，搅拌时间为1-2h。
优选地，所述基于晶须的改性液包括以下重量份原料：
3-6份硼酸铝晶须、1-2份纳米硅溶胶、0.35-0.45份尿素、6-10份柠檬酸钠溶液和1-3份氧化镧。
优选地，所述柠檬酸钠溶液的质量分数为10-15%。
优选地，所述效进调节剂的制备方法为：
S101：将羟基磷灰石先于羟基磷灰石总量3-5倍的盐酸溶液中搅拌混匀，然后水洗、干燥，得到酸化的羟基磷灰石剂；
S102：将5-10份酸化的羟基磷灰石剂、1-3份纳米二氧化钛、1-2份磷酸缓冲溶液和8-12份质量分数10%的海藻酸钠溶液于1000-1500r/min的转速下搅拌1-2h，搅拌结束，水洗、干燥，得到效进调节剂。
优选地，所述盐酸溶液的质量分数为2-5%；所述磷酸缓冲溶液的pH值为5.0。
优选地，所述一级搅拌处理以700-800r/min的转速搅拌2-5min；二级搅拌处理以1050-1250r/min的转速搅拌1-3min；三级搅拌处理以350-450r/min的转速搅拌5-10min。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明煤矿酸性矿井水治理方法中采用石灰石先一级搅拌处理，通过石灰石与酸性矿井水进行中和反应，提高矿井涌水的pH值，同时壳聚糖溶液、硅烷偶联剂和十二烷基苯磺酸钠配合得到的改性壳聚糖液与效进调节剂调配；效进调节剂通过羟基磷灰石经过盐酸溶液活化激发，再通过纳米二氧化钛、磷酸缓冲溶液和海藻酸钠溶液搅拌混合改进，从而将羟基磷灰石更好的配合在改性壳聚糖液中，以改性壳聚糖液的介质体作用，从而将羟基磷灰石作为点位，更好的与矿井水的重金属、硫酸盐和氟化物点位结合，从而便于连调连效剂的改进优化处理，从而使产品的重金属、硫酸盐和氟化物协调式去除改进，以及产品在酸性、低温环境下去除稳定性显著；以一级搅拌处理、二级搅拌处理和三级搅拌处理共同配合的方式，采用中、高和低的搅拌方式将处理的原料与矿井水充分混匀，从而达到充分的去除重金属、硫酸盐和氟化物效率；
连调连效剂采用凹凸棒土经过高锰酸钾溶液配合210-230℃下热处理10-15min，保温，最后再以1-3℃/min的速率冷却至60℃，优化凹凸棒土的活性效能，再通过木质素磺酸钠溶液、羟基乙酸和硝酸钇溶液的活性协调，将凹凸棒土更好的分散体系中，增强体系中重金属等物质的去除，采用基于晶须的改性液进行协配协效，以硼酸铝晶须为晶须状结构分布体系中，协配凹凸棒土的接触面积，从而增强重金属、硫酸盐等物质的去除效率，而纳米硅溶胶、尿素、柠檬酸钠溶液和氧化镧之间相互协调，通过原料之间共同组配，共同增效硼酸铝晶须，优化原料之间的调和调效效率，从而进一步的改进去除重金属、硫酸盐和氟化物效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例的一种煤矿酸性矿井水治理方法，包括以下步骤：
步骤一：将酸性矿井水中加入酸性矿井水总量5-10%的石灰石，一级搅拌处理；
步骤二：改性壳聚糖液的制备：
配制质量分数5-7%的壳聚糖溶液，然后将壳聚糖溶液中加入壳聚糖溶液总量4-7%的硅烷偶联剂KH560、壳聚糖溶液总量2-5%的十二烷基苯磺酸钠，搅拌充分，得到改性壳聚糖液；
步骤三：将效进调节剂、改性壳聚糖液按照重量比3：（4-7）超声分散改进处理，超声结束，得到处理添加剂；
步骤四：向步骤一的酸性矿井水中加入酸性矿井水总量15-20%的处理添加剂，二级搅拌处理；
步骤五：将连调连效剂按照重量比3：（7-11）加入到步骤四的酸性矿井水中，三级搅拌处理，处理结束，即可。
本实施例的超声分散改进处理的超声功率为450-550W，超声时间为20-30min。
本实施例的连调连效剂的制备方法为：
S01：将凹凸棒土先于足量的高锰酸钾溶液中搅拌混匀，然后水洗、干燥，再于210-230℃下热处理10-15min，保温，最后再以1-3℃/min的速率冷却至60℃，得到热调的凹凸棒土剂；
S02：配制质量分数10-15%的木质素磺酸钠溶液，然后将2-5份羟基乙酸、1-3份木质素磺酸钠溶液加入到5-10份硝酸钇溶液中搅拌混匀，得到活性调节液；
S03：将热调的凹凸棒土剂、活性调节液按照重量比2:5搅拌反应处理，然后水洗、干燥，得到调节的凹凸棒土活性剂；
S04：将调节的凹凸棒土活性剂、基于晶须的改性液按照重量比7:4球磨处理，球磨转速为1000-1500r/min，球磨1-2h，球磨结束，水洗、干燥，得到连调连效剂。
本实施例的高锰酸钾溶液的质量分数为10-15%；所述硝酸钇溶液的质量分数为2-5%。
本实施例的搅拌反应处理的搅拌转速为550-750r/min，搅拌时间为1-2h。
本实施例的基于晶须的改性液包括以下重量份原料：
3-6份硼酸铝晶须、1-2份纳米硅溶胶、0.35-0.45份尿素、6-10份柠檬酸钠溶液和1-3份氧化镧。
本实施例的柠檬酸钠溶液的质量分数为10-15%。
本实施例的效进调节剂的制备方法为：
S101：将羟基磷灰石先于羟基磷灰石总量3-5倍的盐酸溶液中搅拌混匀，然后水洗、干燥，得到酸化的羟基磷灰石剂；
S102：将5-10份酸化的羟基磷灰石剂、1-3份纳米二氧化钛、1-2份磷酸缓冲溶液和8-12份质量分数10%的海藻酸钠溶液于1000-1500r/min的转速下搅拌1-2h，搅拌结束，水洗、干燥，得到效进调节剂。
本实施例的盐酸溶液的质量分数为2-5%；所述磷酸缓冲溶液的pH值为5.0。
本实施例的一级搅拌处理以700-800r/min的转速搅拌2-5min；二级搅拌处理以1050-1250r/min的转速搅拌1-3min；三级搅拌处理以350-450r/min的转速搅拌5-10min。
实施例1
本实施例的一种煤矿酸性矿井水治理方法，包括以下步骤：
步骤一：将酸性矿井水中加入酸性矿井水总量5%的石灰石，一级搅拌处理；
步骤二：改性壳聚糖液的制备：
配制质量分数5%的壳聚糖溶液，然后将壳聚糖溶液中加入壳聚糖溶液总量4%的硅烷偶联剂KH560、壳聚糖溶液总量2%的十二烷基苯磺酸钠，搅拌充分，得到改性壳聚糖液；
步骤三：将效进调节剂、改性壳聚糖液按照重量比3：4超声分散改进处理，超声结束，得到处理添加剂；
步骤四：向步骤一的酸性矿井水中加入酸性矿井水总量15%的处理添加剂，二级搅拌处理；
步骤五：将连调连效剂按照重量比3：11加入到步骤四的酸性矿井水中，三级搅拌处理，处理结束，即可。
本实施例的超声分散改进处理的超声功率为450W，超声时间为20min。
本实施例的连调连效剂的制备方法为：
S01：将凹凸棒土先于足量的高锰酸钾溶液中搅拌混匀，然后水洗、干燥，再于210℃下热处理10min，保温，最后再以1℃/min的速率冷却至60℃，得到热调的凹凸棒土剂；
S02：配制质量分数10%的木质素磺酸钠溶液，然后将2份羟基乙酸、1份木质素磺酸钠溶液加入到5份硝酸钇溶液中搅拌混匀，得到活性调节液；
S03：将热调的凹凸棒土剂、活性调节液按照重量比2:5搅拌反应处理，然后水洗、干燥，得到调节的凹凸棒土活性剂；
S04：将调节的凹凸棒土活性剂、基于晶须的改性液按照重量比7:4球磨处理，球磨转速为1000r/min，球磨1h，球磨结束，水洗、干燥，得到连调连效剂。
本实施例的高锰酸钾溶液的质量分数为10%；所述硝酸钇溶液的质量分数为2%。
本实施例的搅拌反应处理的搅拌转速为550r/min，搅拌时间为1h。
本实施例的基于晶须的改性液包括以下重量份原料：
3-份硼酸铝晶须、1份纳米硅溶胶、0.35份尿素、6份柠檬酸钠溶液和1份氧化镧。
本实施例的柠檬酸钠溶液的质量分数为10%。
本实施例的效进调节剂的制备方法为：
S101：将羟基磷灰石先于羟基磷灰石总量3倍的盐酸溶液中搅拌混匀，然后水洗、干燥，得到酸化的羟基磷灰石剂；
S102：将5份酸化的羟基磷灰石剂、1份纳米二氧化钛、1份磷酸缓冲溶液和8份质量分数10%的海藻酸钠溶液于1000r/min的转速下搅拌1h，搅拌结束，水洗、干燥，得到效进调节剂。
本实施例的盐酸溶液的质量分数为2%；所述磷酸缓冲溶液的pH值为5.0。
本实施例的一级搅拌处理以700r/min的转速搅拌2min；二级搅拌处理以1050r/min的转速搅拌1min；三级搅拌处理以350r/min的转速搅拌5min。
实施例2
本实施例的一种煤矿酸性矿井水治理方法，包括以下步骤：
步骤一：将酸性矿井水中加入酸性矿井水总量10%的石灰石，一级搅拌处理；
步骤二：改性壳聚糖液的制备：
配制质量分数7%的壳聚糖溶液，然后将壳聚糖溶液中加入壳聚糖溶液总量7%的硅烷偶联剂KH560、壳聚糖溶液总量5%的十二烷基苯磺酸钠，搅拌充分，得到改性壳聚糖液；
步骤三：将效进调节剂、改性壳聚糖液按照重量比3：7超声分散改进处理，超声结束，得到处理添加剂；
步骤四：向步骤一的酸性矿井水中加入酸性矿井水总量20%的处理添加剂，二级搅拌处理；
步骤五：将连调连效剂按照重量比3：11加入到步骤四的酸性矿井水中，三级搅拌处理，处理结束，即可。
本实施例的超声分散改进处理的超声功率为550W，超声时间为30min。
本实施例的连调连效剂的制备方法为：
S01：将凹凸棒土先于足量的高锰酸钾溶液中搅拌混匀，然后水洗、干燥，再于230℃下热处理15min，保温，最后再以3℃/min的速率冷却至60℃，得到热调的凹凸棒土剂；
S02：配制质量分数15%的木质素磺酸钠溶液，然后将5份羟基乙酸、3份木质素磺酸钠溶液加入到10份硝酸钇溶液中搅拌混匀，得到活性调节液；
S03：将热调的凹凸棒土剂、活性调节液按照重量比2:5搅拌反应处理，然后水洗、干燥，得到调节的凹凸棒土活性剂；
S04：将调节的凹凸棒土活性剂、基于晶须的改性液按照重量比7:4球磨处理，球磨转速为1500r/min，球磨2h，球磨结束，水洗、干燥，得到连调连效剂。
本实施例的高锰酸钾溶液的质量分数为15%；所述硝酸钇溶液的质量分数为5%。
本实施例的搅拌反应处理的搅拌转速为750r/min，搅拌时间为2h。
本实施例的基于晶须的改性液包括以下重量份原料：
6份硼酸铝晶须、2份纳米硅溶胶、0.45份尿素、10份柠檬酸钠溶液和3份氧化镧。
本实施例的柠檬酸钠溶液的质量分数为15%。
本实施例的效进调节剂的制备方法为：
S101：将羟基磷灰石先于羟基磷灰石总量5倍的盐酸溶液中搅拌混匀，然后水洗、干燥，得到酸化的羟基磷灰石剂；
S102：将10份酸化的羟基磷灰石剂、3份纳米二氧化钛、2份磷酸缓冲溶液和12份质量分数10%的海藻酸钠溶液于1500r/min的转速下搅拌2h，搅拌结束，水洗、干燥，得到效进调节剂。
本实施例的盐酸溶液的质量分数为5%；所述磷酸缓冲溶液的pH值为5.0。
本实施例的一级搅拌处理以800r/min的转速搅拌5min；二级搅拌处理以1250r/min的转速搅拌3min；三级搅拌处理以450r/min的转速搅拌10min。
实施例3
本实施例的一种煤矿酸性矿井水治理方法，包括以下步骤：
步骤一：将酸性矿井水中加入酸性矿井水总量5-10%的石灰石，一级搅拌处理；
步骤二：改性壳聚糖液的制备：
配制质量分数6%的壳聚糖溶液，然后将壳聚糖溶液中加入壳聚糖溶液总量5.5%的硅烷偶联剂KH560、壳聚糖溶液总量3.5%的十二烷基苯磺酸钠，搅拌充分，得到改性壳聚糖液；
步骤三：将效进调节剂、改性壳聚糖液按照重量比3：5.5超声分散改进处理，超声结束，得到处理添加剂；
步骤四：向步骤一的酸性矿井水中加入酸性矿井水总量17.5%的处理添加剂，二级搅拌处理；
步骤五：将连调连效剂按照重量比3：9加入到步骤四的酸性矿井水中，三级搅拌处理，处理结束，即可。
本实施例的超声分散改进处理的超声功率为500W，超声时间为25min。
本实施例的连调连效剂的制备方法为：
S01：将凹凸棒土先于足量的高锰酸钾溶液中搅拌混匀，然后水洗、干燥，再于220℃下热处理12.5min，保温，最后再以2℃/min的速率冷却至60℃，得到热调的凹凸棒土剂；
S02：配制质量分数12.5%的木质素磺酸钠溶液，然后将3.5份羟基乙酸、2份木质素磺酸钠溶液加入到7.5份硝酸钇溶液中搅拌混匀，得到活性调节液；
S03：将热调的凹凸棒土剂、活性调节液按照重量比2:5搅拌反应处理，然后水洗、干燥，得到调节的凹凸棒土活性剂；
S04：将调节的凹凸棒土活性剂、基于晶须的改性液按照重量比7:4球磨处理，球磨转速为1250r/min，球磨1.5h，球磨结束，水洗、干燥，得到连调连效剂。
本实施例的高锰酸钾溶液的质量分数为12.5%；所述硝酸钇溶液的质量分数为3.5%。
本实施例的搅拌反应处理的搅拌转速为600r/min，搅拌时间为1.5h。
本实施例的基于晶须的改性液包括以下重量份原料：
4.5份硼酸铝晶须、1.5份纳米硅溶胶、0.40份尿素、8份柠檬酸钠溶液和2份氧化镧。
本实施例的柠檬酸钠溶液的质量分数为12.5%。
本实施例的效进调节剂的制备方法为：
S101：将羟基磷灰石先于羟基磷灰石总量4倍的盐酸溶液中搅拌混匀，然后水洗、干燥，得到酸化的羟基磷灰石剂；
S102：将7.5份酸化的羟基磷灰石剂、2份纳米二氧化钛、1.5份磷酸缓冲溶液和10份质量分数10%的海藻酸钠溶液于1250r/min的转速下搅拌1.5h，搅拌结束，水洗、干燥，得到效进调节剂。
本实施例的盐酸溶液的质量分数为3.5%；所述磷酸缓冲溶液的pH值为5.0。
本实施例的一级搅拌处理以750r/min的转速搅拌3.5min；二级搅拌处理以1100r/min的转速搅拌2min；三级搅拌处理以400r/min的转速搅拌7.5min。
对比例1.
与实施例3不同是未采用步骤一处理。
对比例2.
与实施例3不同是效进调节剂未采用与改性壳聚糖液配合，直接将效进调节剂代替处理添加剂。
对比例3.
与实施例3不同是未加入效进调节剂。
对比例4.
与实施例3不同是效进调节剂的制备中未采用S102处理。
对比例5.
与实施例3不同是效进调节剂的制备中S102中未加入纳米二氧化钛、磷酸缓冲溶液。
对比例6.
与实施例3不同是效进调节剂采用羟基磷灰石直接代替。
对比例7.
与实施例3不同是连调连效剂采用凹凸棒土代替。
对比例8.
与实施例3不同是连调连效剂制备中未采用活性调节液处理。
对比例9.
与实施例3不同是活性调节液中未加入羟基乙酸、木质素磺酸钠溶液。
对比例10.
与实施例3不同是活性调节液中硝酸钇溶液采用去离子水代替。
对比例11.
与实施例3不同是连调连效剂制备中未采用基于晶须的改性液处理。
对比例12.
与实施例3不同是连调连效剂制备中未采用S01处理。
对比例13.
与实施例3不同是一级搅拌处理以1100r/min的转速搅拌2min；二级搅拌处理以400r/min的转速搅拌7.5min；三级搅拌处理以750r/min的转速搅拌3.5min。
实施例1-3及对比例1-13矿井水在常规条件（室温条件下）、以及在5℃的低温、pH为5.0的酸性条件下进行测试、性能测量结果如下；去除率测试方法为，以硫酸盐去除率为例，测试前硫酸盐的浓度-测试后硫酸盐的浓度/测试前硫酸盐的浓度×100%；
从实施例1-3及对比例1-13中得出，
本发明实施例3具有优异的硫酸盐去除率、氟化物的去除率和重金属铁的去除率，且产品的性能可实现协调去除效果，以及产品在酸、低温环境下，产品的去除稳定性效果显著；
从对比例1-6及实施例3中看出，未采用步骤一处理、效进调节剂未采用与改性壳聚糖液配合、未加入效进调节剂，产品的性能均有变差趋势，同时效进调节剂的制备中未采用S102处理、效进调节剂的制备中S102中未加入纳米二氧化钛、磷酸缓冲溶液、效进调节剂采用羟基磷灰石直接代替，产品的性能均有变差趋势，只有采用本发明的方法制备的效进调节剂，产品的性能效果最为显著；采用本发明特定的S102处理步骤，产品的性能效果最为明显；
从对比例7-12及实施例3中看出，连调连效剂采用凹凸棒土代替，产品的性能变差较为明显，同时连调连效剂制备中未采用活性调节液处理、活性调节液中未加入羟基乙酸、木质素磺酸钠溶液、活性调节液中硝酸钇溶液采用去离子水代替、连调连效剂制备中未采用S01处理以及调连效剂制备中未采用基于晶须的改性液处理，产品的性能均有变差趋势，只有采用本发明的方法制备的连调连效剂，产品的性能效果最为明显；
同时活性调节液中不同的方法制备的活性调节液，产品的性能均有变差趋势，以及未采用基于晶须的改性液处理，在连调连效剂的制备中影响因素趋势较大，对产品的性能有重要的影响效果；
采用本发明的步骤一处理以及效进调节剂采用与改性壳聚糖液配合，同时采用本发明特定的方法制备的连调连效剂联合配合处理，产品的硫酸盐去除率、氟化物的去除率和重金属铁的去除率可实现协调式改进，以及产品的低温酸性条件下性能稳定性显著；
以及从对比例12和实施例3中看出，一级、二级和三级搅拌处理的条件不同，对产品的性能也具有影响效果，需采用本发明特定的一级、二级和三级搅拌处理条件。
基于上述测试，本发明发现基于晶须的改性液对产品的性能影响趋势较大，基于此，本发明对其进一步的探究。
基于晶须的改性液包括以下重量份原料：
4.5份硼酸铝晶须、1.5份纳米硅溶胶、0.40份尿素、8份柠檬酸钠溶液和2份氧化镧；柠檬酸钠溶液的质量分数为12.5%。
实验例1.
与实施例3唯有不同是基于晶须的改性液中未加入纳米硅溶胶。
实验例2.
与实施例3唯有不同是基于晶须的改性液中未加入尿素。
实验例3.
与实施例3唯有不同是基于晶须的改性液中未加入氧化镧。
实验例4.
与实施例3唯有不同是基于晶须的改性液中未加入硼酸铝晶须。
实验例5.
与实施例3唯有不同是柠檬酸钠溶液采用去离子水代替。
从实验例1-5可看出，基于晶须的改性液的组成中未加入硼酸铝晶须，对产品的性能影响趋势较大，其次是未加入氧化镧，基于晶须的改性液的组成中纳米硅溶胶、尿素和柠檬酸钠溶液和氧化镧、硼酸铝晶须之间相互调配，相互协效，制备的基于晶须的改性液，产品的性能效果最为显著，基于晶须的改性液的原料中缺一不可，只有采用本发明特定原料配比，得到的产品性能效果最为显著。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种煤矿酸性矿井水治理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将酸性矿井水中加入酸性矿井水总量5-10%的石灰石，一级搅拌处理；
步骤二：改性壳聚糖液的制备：
配制质量分数5-7%的壳聚糖溶液，然后将壳聚糖溶液中加入壳聚糖溶液总量4-7%的硅烷偶联剂KH560、壳聚糖溶液总量2-5%的十二烷基苯磺酸钠，搅拌充分，得到改性壳聚糖液；
步骤三：将效进调节剂、改性壳聚糖液按照重量比3：（4-7）超声分散改进处理，超声结束，得到处理添加剂；
步骤四：向步骤一的酸性矿井水中加入酸性矿井水总量15-20%的处理添加剂，二级搅拌处理；
步骤五：将连调连效剂按照重量比3：（7-11）加入到步骤四的酸性矿井水中，三级搅拌处理，处理结束，即可。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿酸性矿井水治理方法，其特征在于，所述超声分散改进处理的超声功率为450-550W，超声时间为20-30min。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿酸性矿井水治理方法，其特征在于，所述连调连效剂的制备方法为：
S01：将凹凸棒土先于足量的高锰酸钾溶液中搅拌混匀，然后水洗、干燥，再于210-230℃下热处理10-15min，保温，最后再以1-3℃/min的速率冷却至60℃，得到热调的凹凸棒土剂；
S02：配制质量分数10-15%的木质素磺酸钠溶液，然后将2-5份羟基乙酸、1-3份木质素磺酸钠溶液加入到5-10份硝酸钇溶液中搅拌混匀，得到活性调节液；
S03：将热调的凹凸棒土剂、活性调节液按照重量比2:5搅拌反应处理，然后水洗、干燥，得到调节的凹凸棒土活性剂；
S04：将调节的凹凸棒土活性剂、基于晶须的改性液按照重量比7:4球磨处理，球磨转速为1000-1500r/min，球磨1-2h，球磨结束，水洗、干燥，得到连调连效剂。
4.根据权利要求3所述的一种煤矿酸性矿井水治理方法，其特征在于，所述高锰酸钾溶液的质量分数为10-15%；所述硝酸钇溶液的质量分数为2-5%。
5.根据权利要求3所述的一种煤矿酸性矿井水治理方法，其特征在于，所述搅拌反应处理的搅拌转速为550-750r/min，搅拌时间为1-2h。
6.根据权利要求3所述的一种煤矿酸性矿井水治理方法，其特征在于，所述基于晶须的改性液包括以下重量份原料：
3-6份硼酸铝晶须、1-2份纳米硅溶胶、0.35-0.45份尿素、6-10份柠檬酸钠溶液和1-3份氧化镧。
7.根据权利要求6所述的一种煤矿酸性矿井水治理方法，其特征在于，所述柠檬酸钠溶液的质量分数为10-15%。
8.根据权利要求1所述的一种煤矿酸性矿井水治理方法，其特征在于，所述效进调节剂的制备方法为：
S101：将羟基磷灰石先于羟基磷灰石总量3-5倍的盐酸溶液中搅拌混匀，然后水洗、干燥，得到酸化的羟基磷灰石剂；
S102：将5-10份酸化的羟基磷灰石剂、1-3份纳米二氧化钛、1-2份磷酸缓冲溶液和8-12份质量分数10%的海藻酸钠溶液于1000-1500r/min的转速下搅拌1-2h，搅拌结束，水洗、干燥，得到效进调节剂。
9.根据权利要求8所述的一种煤矿酸性矿井水治理方法，其特征在于，所述盐酸溶液的质量分数为2-5%；所述磷酸缓冲溶液的pH值为5.0。
10.根据权利要求1所述的一种煤矿酸性矿井水治理方法，其特征在于，所述一级搅拌处理以700-800r/min的转速搅拌2-5min；二级搅拌处理以1050-1250r/min的转速搅拌1-3min；三级搅拌处理以350-450r/min的转速搅拌5-10min。
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| GR01 | Patent grant |