[发明专利]一种煤泥水疏水聚团沉降澄清的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于选煤厂煤泥水沉降澄清的方法，特别是适用于高泥化难沉降煤泥水的沉降澄清。

背景技术

选煤厂高泥化煤泥水难沉降澄清的主要原因：(1)机械采煤程度增加，导致煤泥水中细粒级煤泥颗粒含量大，细颗粒质量小，在煤泥悬浮体系中分散性高；(2)原煤煤质变差，导致煤泥水中粘土矿物含量高，粘土矿物具有稳定的分散性，且极易泥化成微细颗粒，大大增加了煤泥水的沉降难度；(3)煤泥颗粒表面荷负电，粒间的静电斥力使煤泥水体系处于稳定的分散状态；(4)煤泥颗粒多为亲水颗粒，颗粒表面易形成水化膜，颗粒接触时粒间存在水化斥力及位阻效应，即便消除了颗粒表面的电负性，颗粒仍然会处于稳定的分散状态；(5)细泥在循环水中循环、积聚，致使循环水粘度及浓度升高，加大煤泥水沉降难度。

目前，选煤厂的煤泥水澄清处理主要是通过添加以无机盐为主的凝聚剂和聚丙烯酰胺为主的絮凝剂来进行煤泥水的混凝沉降澄清处理，实现选煤厂煤泥水的闭路循环。这种传统的煤泥水澄清处理工艺方法，往往存在以下几方面的缺点：(1)需要添加凝聚剂和絮凝剂，工艺复杂，且药剂消耗大；(2)煤泥水处理成本高，大量药剂同煤泥作用后排出系统而不能重复使用，导致煤泥水处理成本高；(3)经过高分子絮凝剂处理后的煤泥粘度急剧增大，为后续脱水压滤带来极大的困难。

本发明从煤泥水中煤泥颗粒带负电的特点出发，提出通过添加阳离子季铵盐类表面疏水活性剂，通过静电引力作用在荷负电荷的煤泥颗粒表面吸附，对颗粒表面进行疏水改性，同时中和颗粒表面负电荷，弱化、破解颗粒表面水化膜，颗粒被疏水化后在疏水引力作用下形成疏水聚团，加速煤泥水的沉降，从而实现煤泥水净化处理的目的，具有较好的适用性，并为煤泥水后续的脱水作业带来诸多便利。

发明内容

本发明是为了克服选煤厂煤泥水沉降澄清处理现有技术的不足，提供了一种煤泥水疏水聚团沉降澄清的方法。

本发明所采用的技术方案是：

在不同pH值的条件下进行等药剂用量的煤泥水疏水聚团沉降试验，建立初始沉降速度及澄清水浓度与pH值的函数关系，进而确定季铵盐作用的最佳pH范围，选煤厂可以通过调节pH来达到调节煤泥水沉降效率的目的；在不同药剂用量条件下进行煤泥水疏水聚团沉降试验，建立初始沉降速度及澄清水浓度与药剂用量的函数关系，选煤厂可以根据生产需要通过药剂用量的调节来达到调整煤泥水沉降效率的目的。使用絮凝剂阴离子聚丙烯酰胺是由于其生产工艺简单，成本低，可以通过“吸附架桥”及“网捕”作用使微细煤泥颗粒形成较大的絮团，进而提高煤泥水沉降效率。

由于高泥化煤泥水具有粒度细、粘土矿物含量高、颗粒表面电负性强及颗粒表面易形成水化膜等特点，导致体系中颗粒与颗粒之间存在水化斥力、位阻效应以及负电颗粒间产生的静电斥力，使得整个煤泥水体系处于稳定的分散状态，难以沉降。添加阳离子季铵盐类表面疏水活性剂，可以通过静电引力作用在负电颗粒表面吸附，对颗粒进行表面疏水改性，同时中和颗粒表面负电荷，弱化、破解水化膜，疏水化后的颗粒在水中因疏水引力作用形成疏水聚团，从而实现煤泥水疏水聚团沉降。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、减少药剂种类，简化煤泥水处理工艺。由于高泥化煤泥水具有粒度细、粘土矿物含量高、颗粒表面电负性强及颗粒表面易形成水化膜等特点，导致体系中颗粒与颗粒之间存在水化斥力、位阻效应以及负电颗粒间产生的静电斥力，使得整个煤泥水体系处于稳定的分散状态。本发明充分利用颗粒本身荷电特性及阳离子季铵盐类表面疏水活性剂的作用特性，即药剂分子可以通过静电引力作用在煤泥颗粒表面吸附，中和颗粒表面负电荷，弱化、破解颗粒表面水化膜，进而使颗粒表面疏水化，疏水颗粒在疏水作用力下形成疏水聚团加速颗粒的沉降，不需要添加凝聚剂，少量添加或不添加絮凝剂，减少了药剂的使用种类，降低了生产成本，简化了煤泥水处理工艺。

2、有利于后续煤泥的过滤脱水。采用煤泥水疏水聚团沉降澄清的方法，相比于常规絮凝沉降或混凝沉降，降低了沉降处理后煤泥的粘度，对后续煤泥的过滤脱水十分有利。

3、节能环保，实现煤泥水的绿色沉降澄清。本发明减少甚至避免絮凝剂的使用，减少了资源消耗；不使用凝聚剂，消除了使用凝聚剂带来的煤泥灰分升高及生产设备受腐蚀的缺点。

具体实施方式

本发明一种煤泥水疏水聚团沉降澄清的方法，通过添加阳离子季铵盐类表面活性剂对煤泥水体系中颗粒表面进行疏水改性，中和颗粒表面负电荷，弱化、破解水化膜，使煤泥颗粒形成疏水聚团的沉降澄清方法。

具体实施如下：

1、首先，采用烘干法测得煤泥水浓度。