洗煤廢水復(fù)合混凝劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及洗煤廢水復(fù)合混凝劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 洗煤廢水存在于洗煤、選煤、煤使用的各個過程，如煤礦濕法洗煤的洗煤水、選煤 廠的煤泥水、用煤單位的沖洗水等，這些廢水都是水與細(xì)煤粉的混合物，其主要特點是濁度 高、固體物粒度細(xì)、固體顆粒表面多帶負(fù)電荷，同性電荷間的斥力和布朗使這些微粒在水中 保持分散狀態(tài)；由于煤泥水中固體顆粒界面之間的相互作用（如吸附、溶解、化合等)，使洗 煤廢水的性質(zhì)相當(dāng)復(fù)雜，洗煤廢水不僅具有懸浮液的性質(zhì)，還具有膠體的性質(zhì)。由于上述原 因，洗煤廢水很難自然澄清，而且這類廢水經(jīng)沉淀后上清液仍是帶有大量煤泥等懸浮物的 黑色液體，其中含有選煤加工過程中的各種添加劑和重金屬等有害物質(zhì)。大量的洗煤廢水 未達(dá)標(biāo)排放，造成了水體污染、河道淤塞、煤泥流失，給國家造成了極大的經(jīng)濟(jì)損失，也使得 煤炭行業(yè)水資源更為緊缺，嚴(yán)重制約著煤炭生產(chǎn)的發(fā)展，所以開發(fā)洗煤廢水高效處理的新 技術(shù)、新工藝有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于為了克服現(xiàn)有的洗煤廢水難處理、易污染的缺 陷，提供了一種洗煤廢水復(fù)合混凝劑及其制備方法。本發(fā)明的復(fù)合混凝劑對洗煤廢水具有 良好的混凝澄清作用，可用于各類洗煤廢水的處理，且處理后的上清液可回收利用，并且其 對環(huán)境和人體友好。
[0004] 本發(fā)明以洗煤廢水為研究對象，經(jīng)過大量實驗發(fā)現(xiàn)，復(fù)合混凝劑可以通過復(fù)合混 凝技術(shù)和稀土元素的協(xié)同作用有效處理洗煤廢水，該復(fù)合混凝劑不僅可以在實驗室中應(yīng) 用，而且在實際運用中效果也較佳。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的：
[0006] 本發(fā)明提供了一種復(fù)合混凝劑，其包括下述質(zhì)量百分比的組分：烷基苯磺酸鹽 5~30%、鎂鹽25~55%、鋁鹽10~40%、硅酸鹽5~35%、稀土元素的鹽0. 1~4%和高分子 絮凝劑3~15%。
[0007] 其中，所述的烷基苯磺酸鹽可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種烷基苯磺酸鹽，較佳地為 烷基苯磺酸鈉和/或烷基苯磺酸鉀，更佳地為烷基苯磺酸鈉。所述的烷基苯磺酸鈉較佳 地為十二烷基苯磺酸鈉。所述的烷基苯磺酸鹽較佳地占復(fù)合混凝劑的質(zhì)量百分比為10~ 20%。
[0008] 其中，所述的鎂鹽可為本領(lǐng)域常用的鎂鹽，較佳地為硫酸鎂和/或氯化鎂，更佳地 為硫酸鎂。所述的鎂鹽較佳地占復(fù)合混凝劑的質(zhì)量百分比為35~45%。
[0009] 其中，所述的鋁鹽可為本領(lǐng)域常用的鋁鹽，較佳地為硫酸鋁和/或氯化鋁，更佳地 為氯化鋁。所述的鋁鹽較佳地占復(fù)合混凝劑的質(zhì)量百分比為20-30%。
[0010] 其中，所述的硅酸鹽可為本領(lǐng)域常用的硅酸鹽，較佳地為硅酸鈉和/或硅酸鉀，更 佳地為硅酸鈉。所述的硅酸鹽較佳地占復(fù)合混凝劑的質(zhì)量百分比為10~30%。
[0011] 其中，所述的稀土元素的鹽中的稀土元素較佳地為鑭、鐠、鈰、釹、釤和釓中的一種 或多種，所述的稀土元素的鹽中的陰離子較佳地為硝酸根、硫酸根或醋酸根。所述的稀土元 素的鹽更佳地為硫酸鈰、硫酸鑭和硫酸鐠中的一種或多種。所述的稀土元素的鹽較佳地占 復(fù)合混凝劑的質(zhì)量百分比為0. 5~2%。
[0012] 其中，所述的高分子絮凝劑可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種高分子絮凝劑，較佳地為 陰離子型聚丙烯酰胺、陽離子型聚丙烯酰胺和非離子型聚丙烯酰胺中的一種，更佳地為陰 離子型聚丙烯酰胺。所述的陰離子型聚丙烯酰胺的數(shù)均分子量較佳地為1200萬~1300萬， 離子度較佳地為15%。所述的高分子絮凝劑較佳地占復(fù)合混凝劑的質(zhì)量百分比為5~10%。
[0013] 本發(fā)明還提供了所述的洗煤廢水復(fù)合混凝劑的制備方法，其包括下述步驟：將各 組分混合均勻即可。
[0014] 本發(fā)明的洗煤廢水復(fù)合混凝劑既可以直接使用，也可以溶解于水中配成溶液使 用。
[0015] 在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實 例。
[0016] 除特殊說明外，本發(fā)明涉及的原料和試劑均市售可得。
[0017] 本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：
[0018] 1、本發(fā)明的混凝劑不含重金屬及有機(jī)有毒物質(zhì)等對環(huán)境和人體有害的物質(zhì)，對環(huán) 境友好。
[0019] 2、本發(fā)明所使用的各類鹽對環(huán)境無污染，且均較易取得，極易推廣使用。
[0020] 3、本發(fā)明的混凝劑對常用的水處理設(shè)備和構(gòu)筑物無腐蝕。
[0021] 4、本發(fā)明的混凝劑可用于各類洗煤廢水處理，常規(guī)條件下投加混凝劑100~ 700mg/L，能使洗煤廢水處理出水SS (固體懸浮物濃度）< 5mg/L。
【附圖說明】
[0022] 圖1為效果實施例中常規(guī)涉及的洗煤廢水處理系統(tǒng)工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面通過實施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實 施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商 品說明書選擇。
[0024] 實施例1
[0025] 混凝劑的制備：將9g十二烷基苯磺酸鈉，40g硫酸鎂，25g氯化鋁，20g硅酸鈉，lg 硫酸鈰，5g陰離子聚丙烯酰胺(數(shù)均分子量為1300萬，離子度為15%)，溶解于1L水中，即為 混凝劑溶液。
[0026] 實施例2
[0027] 混凝劑的制備：將8g十二烷基苯磺酸鈉，35g硫酸鎂，20g氯化鋁，25g硅酸鉀，lg 硫酸鈰，lg硫酸鐠，5g陰離子聚丙烯酰胺(數(shù)均分子量為1300萬，離子度為15%)，溶解于1L 水中，即為混凝劑溶液。
[0028] 實施例3
[0029] 混凝劑的制備：將13. 5g十二烷基苯磺酸鈉，35g硫酸鎂，20g氯化鋁，20g硅酸鈉， 1. 5g硫酸鈰，5g陰離子聚丙烯酰胺(數(shù)均分子量為1300萬，離子度為15%)，溶解于1L水中， 即為混凝劑溶液。
[0030] 實施例4
[0031] 混凝劑的制備：將13. 5g十二烷基苯磺酸鈉，39g硫酸鎂，20g氯化鋁，25g硅酸鈉， lg硫酸鈰，5g陰離子聚丙烯酰胺(數(shù)均分子量為1300萬，離子度為15%)，溶解于1L水中，即 為混凝劑溶液。
[0032] 實施例5
[0033] 混凝劑的制備：將15g十二烷基苯磺酸鈉，39g硫酸鎂，20g氯化鋁，20g硅酸鈉，lg 硫酸鈰，5g陰離子聚丙烯酰胺(數(shù)均分子量為1300萬，離子度為15%)，溶解于1L水中，即為 混凝劑溶液。
[0034] 實施例6
[0035] 混凝劑的制備：將10g十二烷基苯磺酸鈉，38g硫酸鎂，20g氯化鋁，25g硅酸鈉，2g 硫酸鈰，5g陰離子聚丙烯酰胺(數(shù)均分子量為1300萬，離子度為15%)，溶解于1L水中，即為 混凝劑溶液。
[0036] 實施例7
[0037] 混凝劑的制備：將15g十二烷基苯磺酸鈉，34g硫酸鎂，20g氯化鋁，10g硅酸鈉， l〇g硅酸鉀，lg硫酸鈰，l〇g陰離子聚丙烯酰胺(數(shù)均分子量為1300萬、離子度為15%)，溶解 于1L水中，即為混凝劑溶液。
[0038] 實施例8
[0039] 混凝劑的制備：將20g十二烷基苯磺酸鈉，38g硫酸鎂，20g氯化鋁，10g硅酸鈉，lg 硫酸鈰，lg硫酸鑭，l〇g陰離子聚丙烯酰胺(數(shù)均分子量為1300萬、離子度為15%)，溶解于 1L水中，即為混凝劑溶液。
[0040] 對比實施例1
[0041] 去除硫酸鈰，其余同實施例1的配方。
[0042] 對比實施例2
[0043] 現(xiàn)有常規(guī)配方為99wt%的聚合氯化鋁和lwt%的陰離子聚丙烯酰胺(數(shù)均分子量為 1300萬、尚子度為15%)。
[0044] 效果實施例1
[0045] 洗煤廢水澄清實驗
[0046] 本效果實施例采用的試驗水質(zhì)：取六盤水某洗煤廠廢水，分析數(shù)據(jù)如下：pH值為 8. 1，SS (固體懸浮物濃度）值為34567. 3mg/L。
[0047] 取1L洗煤廢水，投加上述實施例1-8以及對比實施例1-2的混凝劑溶液3mL，在攪 拌速度梯度G值為20JT 1和攪拌時間T為15min下反應(yīng)，再經(jīng)30min自然沉降測上清液SS 值，實驗結(jié)果見下表：
[0048] 表1混凝劑測試效果
[0049]
【主權(quán)項】
1. 一種復(fù)合混凝劑，其包括下述質(zhì)量百分比的組分：烷基苯磺酸鹽5~30%、鎂鹽25~ 55%、鋁鹽10~40%、硅酸鹽5~35%、稀土元素的鹽0. 1~4%和高分子絮凝劑3~15%。
2. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合混凝劑，其特征在于，所述的烷基苯磺酸鹽為烷基苯磺酸 鈉和/或烷基苯磺酸鉀，所述的烷基苯磺酸鹽占復(fù)合混凝劑的質(zhì)量百分比為10~20%。
3. 如權(quán)利要求2所述的復(fù)合混凝劑，其特征在于，所述的烷基苯磺酸鈉為十二烷基苯 磺酸鈉。
4. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合混凝劑，其特征在于，所述的鎂鹽為硫酸鎂和/或氯化鎂， 所述的鎂鹽占復(fù)合混凝劑的質(zhì)量百分比為35~45%。
5. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合混凝劑，其特征在于，所述的鋁鹽為硫酸鋁和/或氯化鋁， 所述的鋁鹽占復(fù)合混凝劑的質(zhì)量百分比為20~30%。
6. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合混凝劑，其特征在于，所述的硅酸鹽為硅酸鈉和/或硅酸 鉀，所述的硅酸鹽占復(fù)合混凝劑的質(zhì)量百分比為10~30%。
7. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合混凝劑，其特征在于，所述的稀土元素的鹽中的稀土元素 為鑭、鐠、鈰、釹、釤和釓中的一種或多種，所述的稀土元素的鹽中的陰離子為硝酸根、硫酸 根或醋酸根；所述的稀土元素的鹽較佳地為硫酸鈰、硫酸鑭和硫酸鐠中的一種或多種；所 述的稀土元素的鹽占復(fù)合混凝劑的質(zhì)量百分比為0. 5~2%。
8. 如權(quán)利要求1所述的復(fù)合混凝劑，其特征在于，所述的高分子絮凝劑為陰離子型聚 丙烯酰胺、陽離子型聚丙烯酰胺和非離子型聚丙烯酰胺中的一種，所述的高分子絮凝劑占 復(fù)合混凝劑的質(zhì)量百分比為5~10%。
9. 如權(quán)利要求8所述的復(fù)合混凝劑，其特征在于，所述的陰離子型聚丙烯酰胺的數(shù)均 分子量為1200萬~1300萬，尚子度為15%。
10. 如權(quán)利要求1~9中任一項所述的復(fù)合混凝劑的制備方法，其包括下述步驟：將各 組分混合均勻即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了洗煤廢水復(fù)合混凝劑及其制備方法。該復(fù)合混凝劑包括下述質(zhì)量百分比的組分：烷基苯磺酸鹽5～30%、鎂鹽25～55%、鋁鹽10～40%、硅酸鹽5～35%、稀土元素的鹽0.1～4%和高分子絮凝劑3～15%。本發(fā)明的混凝劑不含重金屬及有機(jī)有毒物質(zhì)等對環(huán)境和人體有害的物質(zhì)，對環(huán)境友好，可用于各類洗煤廢水處理。本發(fā)明所使用的各類鹽對環(huán)境無污染，且均較易取得，極易推廣使用。
【IPC分類】C02F1-54, C02F1-56, C02F1-52
【公開號】CN104709985
【申請?zhí)枴緾N201310695462
【發(fā)明人】王煒
【申請人】上海洗霸科技股份有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年12月17日