一種煤泥水澄清的凝聚劑添加控制方法
【專利摘要】一種煤泥水澄清的凝聚劑添加控制方法，取煤泥水澄清系統(tǒng)的入料進(jìn)行沉降試驗(yàn)，通過(guò)單獨(dú)添加或選擇性組合添加鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子凝聚劑調(diào)整水質(zhì)，當(dāng)煤泥水澄清效果滿足一定的沉降速度和上清液濁度等指標(biāo)時(shí)，測(cè)定該煤泥水鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子的含量，各陽(yáng)離子含量加和后為該煤泥水的臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度，在線測(cè)試煤泥水澄清系統(tǒng)入料的初始陽(yáng)離子強(qiáng)度，當(dāng)初始陽(yáng)離子強(qiáng)度低于臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度時(shí)，計(jì)算所需陽(yáng)離子的添加量，準(zhǔn)確添加相應(yīng)量的凝聚劑。針對(duì)選煤廠煤泥水的沉降澄清，選擇準(zhǔn)確合理的水質(zhì)控制指標(biāo)，量化凝聚劑的添加量，有效提高了選煤廠煤泥水的澄清效率。該方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，節(jié)約凝聚劑用量，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益顯著。
【專利說(shuō)明】一種煤泥水澄清的凝聚劑添加控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種煤泥水澄清的凝聚劑添加控制方法，尤其適用于選煤廠難沉降煤 泥水澄清的凝聚劑添加的準(zhǔn)確控制，也適用于其他與選礦廢水的澄清處理中凝聚劑用量的 控制。

【背景技術(shù)】
[0002] 煤炭分選屬于高用水過(guò)程，洗一噸煤約需3m3水，產(chǎn)生的含有大量帶負(fù)電荷的微細(xì) 顆粒，具有懸浮液和類膠體的性質(zhì)，為保障選煤廠各環(huán)節(jié)生產(chǎn)和實(shí)現(xiàn)洗水閉路循環(huán)需對(duì)煤 泥水進(jìn)行沉降澄清處理。煤泥水處理的傳統(tǒng)方法是采用添加凝聚劑和絮凝劑的方法，強(qiáng)化 細(xì)顆粒煤泥水的沉降，添加凝聚劑可通過(guò)凝聚劑電解產(chǎn)生的陽(yáng)離子消除顆粒表面電荷、壓 縮雙電層來(lái)減小或消除微細(xì)顆粒之間的排斥作用，使其凝結(jié)成塊、加速沉降。對(duì)于凝聚劑的 添加，目前主要選擇煤泥水的鈣硬度、水質(zhì)硬度或電導(dǎo)率為煤泥水凝聚劑添加控制的水質(zhì) 指標(biāo)，多選擇二價(jià)或三價(jià)陽(yáng)離子的可溶性鹽進(jìn)行添加。然而，選擇鈣硬度、水質(zhì)硬度主要考 慮了以煤泥水中鈣離子、鎂離子以及兩者之和對(duì)微細(xì)顆粒的凝聚作用，忽略了水體中鈉離 子和鉀離子等一價(jià)離子的凝聚作用，而鈉鉀離子對(duì)微細(xì)顆粒的凝聚也有一定的貢獻(xiàn)，不可 忽視；得到水體中的電導(dǎo)率則無(wú)法直接計(jì)算控制凝聚劑添加量，水體中各種陰陽(yáng)離子均貢 獻(xiàn)了電導(dǎo)率，以25°C時(shí)lmg/L水體中難免離子為例，鈉離子貢獻(xiàn)的電導(dǎo)率為2. 13S/cm，鉀 離子為1. 84S/cm，|丐離子為2. 60S/cm，鎂離子為3. 82S/cm，氯離子為2. 14S/cm，硫酸根為 1. 54S/cm，碳酸根為2. 82S/cm，通過(guò)電導(dǎo)率控制凝聚劑添加量的準(zhǔn)確性仍需提高。若選擇的 水質(zhì)指標(biāo)不夠準(zhǔn)確，則凝聚劑的添加量不準(zhǔn)確，容易用量不足或過(guò)量，凝聚劑用量不足則難 以達(dá)到澄清效果，凝聚劑過(guò)量則影響浮選環(huán)節(jié)的分選指標(biāo)，高鹽離子濃度甚至加劇選煤設(shè) 備的電化學(xué)腐蝕，將直接影響了選煤廠的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是針對(duì)選煤廠煤泥水澄清的藥劑添加控制的不足之處， 提供一種合理準(zhǔn)確、方法簡(jiǎn)單、投資少、易于實(shí)現(xiàn)、澄清效率高的煤泥水澄清的凝聚劑添加 控制方法。
[0004] 技術(shù)方案：本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的： a. 取煤泥水澄清系統(tǒng)的入料進(jìn)行沉降試驗(yàn)，通過(guò)單獨(dú)添加或選擇性組合添加鈉離子、 鉀離子、鈣離子、鎂離子凝聚劑調(diào)整水質(zhì)，當(dāng)煤泥水澄清效果滿足一定的沉降速度和上清液 濁度等指標(biāo)時(shí)，測(cè)定該煤泥水鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子的含量，各陽(yáng)離子含量加和后 為該煤泥水的臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度； b. 利用離子計(jì)在線測(cè)試煤泥水澄清系統(tǒng)入料中鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子的離子 含量，各陽(yáng)離子含量加和后為該煤泥水的初始陽(yáng)離子強(qiáng)度； c. 當(dāng)初始陽(yáng)離子強(qiáng)度低于臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度時(shí)，計(jì)算所需鹽離子的添加量，添加凝聚劑。
[0005] 所述的陽(yáng)離子含量包括鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子的含量。
[0006] 所述的陽(yáng)離子強(qiáng)度為將鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子的測(cè)試濃度加和，加和依 據(jù)公式：C T =CNz +CK+ +4C- +4C#，其中cT為總離子強(qiáng)度，CN1+為測(cè)得鈉離子濃度， CK+為測(cè)得鉀離子濃度，cti:+為測(cè)得鈣離子濃度，為測(cè)得鎂離子濃度。
[0007] 所述的煤泥水的臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度為取煤泥水澄清系統(tǒng)的入料進(jìn)行沉降試驗(yàn)，當(dāng)煤 泥水水質(zhì)符合生產(chǎn)要求的指標(biāo)時(shí)，測(cè)定該煤泥水鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子的含量，各 陽(yáng)離子含量的加和；所述的初始陽(yáng)離子強(qiáng)度為利用離子計(jì)在線測(cè)試煤泥水澄清系統(tǒng)入料中 鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子的離子含量，各陽(yáng)離子含量的加和。
[0008] 所述的控制方法為當(dāng)初始陽(yáng)離子強(qiáng)度低于臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度時(shí)，計(jì)算所需鹽離子的 添加量，添加凝聚劑。所述的凝聚劑為含鈉、鉀、鈣、鎂離子的液態(tài)鹽離子溶液或固態(tài)可溶性 鹽，控制方法中添加含一種或一種以上的鹽離子。
[0009] 有益效果：由于采用了上述方案，本發(fā)明針對(duì)選煤廠煤泥水的澄清凝聚劑的添加 控制，選擇鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子為水質(zhì)指標(biāo)，各陽(yáng)離子含量加和為陽(yáng)離子強(qiáng)度， 確定煤泥水的臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度及初始陽(yáng)離子強(qiáng)度；當(dāng)初始陽(yáng)離子強(qiáng)度低于臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度 時(shí)，計(jì)算所需鹽離子的添加量，添加添加含一種或一種以上的含鈉、鉀、鈣、鎂離子的液態(tài)鹽 離子溶液或固態(tài)可溶性鹽的凝聚劑，控制凝聚劑的準(zhǔn)確合理添加，實(shí)現(xiàn)煤泥水的高效澄清。 使煤泥水澄清過(guò)程中準(zhǔn)確合理控制凝聚劑的添加，保證了煤泥水的澄清效果及循環(huán)復(fù)用， 避免；了因凝聚劑過(guò)量對(duì)浮選分選指標(biāo)的惡化，減輕了高鹽離子濃度對(duì)選煤設(shè)備的電化學(xué) 腐蝕，提高了選煤廠的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益，該方法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，沉降澄清效果好。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 本發(fā)明針對(duì)選煤廠煤泥水的澄清凝聚劑的添加控制，選擇鈉離子、鉀離子、鈣離 子、鎂離子為水質(zhì)指標(biāo)，各陽(yáng)離子含量加和為陽(yáng)離子強(qiáng)度，確定煤泥水的臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度及 初始陽(yáng)離子強(qiáng)度；當(dāng)初始陽(yáng)離子強(qiáng)度低于臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度時(shí)，計(jì)算所需鹽離子的添加量，添 加添加含一種或一種以上的含鈉、鉀、鈣、鎂離子的液態(tài)鹽離子溶液或固態(tài)可溶性鹽的凝聚 齊?，控制凝聚劑的準(zhǔn)確合理添加，實(shí)現(xiàn)煤泥水的高效澄清。
[0011] 具體實(shí)施如下： a. 取煤泥水澄清系統(tǒng)的入料進(jìn)行沉降試驗(yàn)，通過(guò)單獨(dú)添加或選擇性組合添加鈉離子、 鉀離子、鈣離子、鎂離子凝聚劑調(diào)整水質(zhì)，當(dāng)煤泥水澄清效果滿足一定的沉降速度和上清液 濁度等指標(biāo)時(shí)，測(cè)定該煤泥水鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子的含量，各陽(yáng)離子含量依據(jù) = +Q +4C# +4C#進(jìn)行加和，即該煤泥水的臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度為C。； b. 利用離子計(jì)在線測(cè)試煤泥水澄清系統(tǒng)入料中鈉離子濃度、鉀離子濃度、鈣離子濃度、 鎂離子濃度，各陽(yáng)離子含量加和，即該煤泥水的初始陽(yáng)離子強(qiáng)度為C。； c. 由于初始陽(yáng)離子強(qiáng)度低于臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度，計(jì)算所需鹽離子的添加量Ca，采用公式： Ca = Q-C。確定。
[0012] 所選凝聚劑為含鈉、鉀、鈣、鎂離子的液態(tài)鹽離子溶液或固態(tài)可溶性鹽，控制方法 中添加含一種或一種以上的鹽離子，具體的： 當(dāng)凝聚劑為鈉鹽時(shí)，其用量為：CNa+ 當(dāng)凝聚劑為鈣鹽時(shí)，其用量為：?:,: =^?,; 當(dāng)凝聚劑為鈣鹽和鈉鹽時(shí)，其用量為：+cNa_+ =ca; 當(dāng)凝聚劑為鈣鹽和鎂鹽時(shí)，其用量為：c&2+ +cMg:+ 當(dāng)凝聚劑為鈉鹽、鉀鹽和鈣鹽時(shí)，其用量為：CNa+ +CK+ +4Cp =Ca; 當(dāng)凝聚劑為鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽和鎂鹽時(shí)，其用量為：cNa+ +CK+ +4C# +4C_ =Ca。
【權(quán)利要求】
1. 一種煤泥水澄清的凝聚劑添加控制方法，其特征在于，該煤泥水澄清的凝聚劑添加 控制方法如下： a. 取煤泥水澄清系統(tǒng)的入料進(jìn)行沉降試驗(yàn)，通過(guò)單獨(dú)添加或選擇性組合添加鈉離子、 鉀離子、鈣離子、鎂離子凝聚劑調(diào)整水質(zhì)，當(dāng)煤泥水澄清效果滿足一定的沉降速度和上清液 濁度等指標(biāo)時(shí)，測(cè)定該煤泥水鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子的含量，各陽(yáng)離子含量加和后 為該煤泥水的臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度； b. 利用離子計(jì)在線測(cè)試煤泥水澄清系統(tǒng)入料中鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子的離子 含量，各陽(yáng)離子含量加和后為該煤泥水的初始陽(yáng)離子強(qiáng)度； c. 當(dāng)初始陽(yáng)離子強(qiáng)度低于臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度時(shí)，計(jì)算所需鹽離子的添加量，添加凝聚劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤泥水澄清的凝聚劑添加控制方法，其特征在于：所述的陽(yáng) 離子含量包括鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子的含量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤泥水澄清的凝聚劑添加控制方法，其特征在于：所述 的陽(yáng)離子強(qiáng)度為將鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子的測(cè)試濃度加和，加和依據(jù)公式： cT =CNa+ +1 +4C# +4CMg2+，其中Ct為總離子強(qiáng)度，CNa+為測(cè)得鈉離子濃度，C k+為測(cè)得 鉀離子濃度，Cp為測(cè)得鈣離子濃度，為測(cè)得鎂離子濃度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤泥水澄清的凝聚劑添加控制方法，其特征在于：所述的煤 泥水的臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度為取煤泥水澄清系統(tǒng)的入料進(jìn)行沉降試驗(yàn)，當(dāng)煤泥水水質(zhì)符合生產(chǎn) 要求的指標(biāo)時(shí)，測(cè)定該煤泥水鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子的含量，各陽(yáng)離子含量的加 和；所述的初始陽(yáng)離子強(qiáng)度為利用離子計(jì)在線測(cè)試煤泥水澄清系統(tǒng)入料中鈉離子、鉀離子、 鈣離子、鎂離子的離子含量，各陽(yáng)離子含量的加和。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤泥水澄清的凝聚劑添加控制方法，其特征在于：所述的控 制方法為當(dāng)初始陽(yáng)離子強(qiáng)度低于臨界陽(yáng)離子強(qiáng)度時(shí)，計(jì)算所需鹽離子的添加量，添加凝聚 齊U。所述的凝聚劑為含鈉、鉀、鈣、鎂離子的液態(tài)鹽離子溶液或固態(tài)可溶性鹽，控制方法中添 加含一種或一種以上的鹽離子。
【文檔編號(hào)】C02F1/52GK104229963SQ201410471978
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】張志軍, 鄒文杰 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)