煤炭生物與非生物絮凝劑復配改善煤泥水過濾性能的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種煤炭生物與非生物絮凝劑復配改善煤泥水過濾性能的方法。
【背景技術】
[0002] 煤炭洗選加工產生了大量的煤泥水，煤泥水集中了原煤中最細、最難處理的微細 顆粒，由于運些顆粒粒度細、灰分高、粘性大、過濾性能較差，采用常規的脫水設備很難有效 處理。為實現煤泥水的閉路循環及煤泥廠內回收，達到資源充分利用和效益最大化，可W采 用助濾劑改善煤泥水的過濾性能。
[0003] 當前脫水技術采用的助濾劑多為化學助濾劑，一般分為表面活性劑型和高分子絮 凝劑型。運兩類助濾劑都有良好的助濾效果，但均存在明顯的缺陷。表面活性劑吸附在煤泥 表面會引起濾餅的滲透性下降，而且表面活性劑較易溶解在濾液中，當濾液作為循環水使 用時，表面活性劑會不斷富集，對于浮選過程礦化泡沫的形成及浮選的選擇性等都會產生 不利的影響。聚丙締酷胺(PAM)及其衍生物是高分子絮凝劑中最具有代表性的，助濾效果較 好且價格低廉，但是它的殘體在自然環境中難W降解，易造成二次污染，且其合成單體具有 強烈的神經毒性和"Ξ致"（致崎、致突變、致癌)效應。
[0004] 生物絮凝劑是通過微生物培養而獲得的微生物本身及其分泌的有機生物高分子 物質。相比于化學助濾劑，生物絮凝劑具有可降解、無二次污染、安全無害等特點，具有良好 的絮凝和助濾效果，但生物絮凝劑易受到有毒物質的干擾，對絮凝試驗條件等要求較高。
【發明內容】
[0005] 本發明要解決的技術問題是提供一種煤炭生物和非生物絮凝劑復配改善煤泥水 過濾性能的方法，其優點在于:在顯著改善煤泥水的過濾性能的同時，減少非生物絮凝劑的 使用量，降低各種因素對助濾效果的限制，擴大復配絮凝劑的適用范圍，降低使用化學助濾 劑帶來的環境污染等問題。
[0006] 本發明所采用的煤炭非生物絮凝劑為聚丙締酷胺，分子量為700萬，質量分數為 0.1%。
[0007] 本發明中所用生物材料來源如下:枯草芽抱桿菌，取自安徽理工大學礦業生物實 驗室；白腐真菌，取自安徽理工大學礦業生物實驗室。
[0008] 本發明的煤炭生物絮凝劑，包括枯草芽抱桿菌菌液和白腐真菌菌液，其中枯草芽 抱桿菌菌液和白腐真菌菌液均為培養原液。
[0009] 本發明的煤炭生物絮凝劑，包括枯草芽抱桿菌菌液和白腐真菌菌液，分別通過W 下步驟制備得到：
[0010] 枯草芽抱桿菌富集培養：用接種環挑取菌樣接種到裝有lOOmL枯草芽抱桿菌液體 培養基的250mL燒瓶中，將燒瓶放入震蕩培養箱中，在轉速為16化pm，30°C恒溫條件下培養2 ~4d;
[0011] 枯草芽抱桿菌液體培養基配方為：蛋白腺5g，化Cl 5g，牛肉膏3g，蒸饋水lOOOml， pH值7. ο，在121°C恒溫條件下滅菌30min;
[0012] 白腐真菌富集培養：用接種環挑取菌樣接種到裝有lOOmL白腐真菌液體培養基的 250mL燒瓶中，將燒瓶放入震蕩培養箱中，在轉速為16化pm，30°C恒溫條件下培養2~4d;
[0013] 白腐真菌液體培養基配方為:葡萄糖5g，MgS化Ig，酒石酸錠0.2g，維生素 BBiSmg，蒸 饋水1000ml，pH值6.0，在12rC恒溫條件下滅菌30min。
[0014] 本發明所采用的煤炭生物與非生物絮凝劑復配改善煤泥水過濾性能的方法，包括 W下步驟：
[0015] 1、在煤泥水中加入質量分數為2 %的助凝劑化Cl2水溶液，攬拌均勻；
[0016] 2、加入煤炭生物絮凝劑，調節煤泥水的抑值，攬拌均勻；
[0017] 3、加入煤炭非生物絮凝劑，攬拌均勻；
[0018] 4、待煤泥水絮凝沉降30min后，倒掉上清液，取部分煤泥水絮體過濾，現慢其過濾 性能。
[0019] 本發明煤炭生物和非生物絮凝劑復配改善煤泥水過濾性能的方法，其中所述煤泥 水與助凝劑體積比為450: (5~25)。
[0020] 本發明煤炭生物和非生物絮凝劑復配改善煤泥水過濾性能的方法，其中所述煤泥 水與煤炭生物絮凝劑的體積比為450: (0.25~1.00)。
[0021] 本發明煤炭生物和非生物絮凝劑復配改善煤泥水過濾性能的方法，其中所述抑值 范圍為5~8。
[0022] 本發明煤炭生物和非生物絮凝劑復配改善煤泥水過濾性能的方法，其中所述測量 煤泥水過濾性能所用的煤泥水絮體的體積為200mL。
[0023] 本發明復合菌種煤炭生物絮凝劑改善煤泥水過濾性能的方法，W布氏漏斗測得煤 泥水絮體的過濾比阻作為衡量煤泥水過濾性能的指標。
[0024] 本發明的優點如下：
[0025] 1、本發明所采用的煤炭生物與非生物絮凝劑復配改善煤泥水過濾性能的方法能 顯著降低煤泥水絮體的過濾比阻，有效改善煤泥水的過濾性能；
[0026] 2、本發明所采用的煤炭生物與非生物絮凝劑復配改善煤泥水過濾性能的方法，減 少了絮凝過程中非生物絮凝劑的使用量，降低了聚丙締酷胺等非生物絮凝劑對環境造成的 危害；
[0027] 3、本發明所采用的煤炭生物與非生物絮凝劑復配改善煤泥水過濾性能的方法降 低各種因素對助濾效果的限制，擴大復配絮凝劑的適用范圍；
[0028] 4、本發明所采用的煤炭生物與非生物絮凝劑復配改善煤泥水過濾性能的方法提 供了一種部分替代化學助濾劑助濾的新方法，減輕了化學助濾劑對煤炭洗選其它環節的影 響，降低了傳統化學助濾劑對環境的不利影響。
[0029] 下面結合附圖對本發明做進一步說明。
【附圖說明】
[0030] 附圖為未添加和添加煤炭絮凝劑的煤泥水過濾性能對比。
【具體實施方式】
[0031] W煤泥水絮體的過濾比阻作為衡量煤泥水過濾性能的指標。過濾比阻的物理意義 是:在一定壓力下單位面積上單位重量的濾渣所受到的阻力。煤泥水絮體過濾比阻越小，過 濾阻力越小，煤泥水過濾性能越好。過濾比阻的計算方式如下：
[0032] 過濾基本方程為：
[0033]
[0034] V:濾液體積，ιΛ;
[ΟΟ%] A:過濾面積，cm2;
[0036] t:過濾時間，s;
[0037] p:真空度，化；
[003引 μ:濾液粘度，化.S;
[0039] R:過濾介質的初始阻抗；
[0040] r:過濾比阻，cm/g;
[0041 ] C:單位體積濾液的固體重量，g/mL
[0042]將上述方程積分并整理后得：
[0046] 通過布氏漏斗過濾試驗，測量得到t和V的值，根據記錄數據，WV為橫坐標，Wt/V 為縱坐標作圖，計算出直線的斜率b，則可計算污泥比阻：
[0047]
[004引現結合具體實例對本發明作進一步的詳細說明：
[0049]實例1煤泥水的過濾性能：
[(K)加]1)取500mL濃度為40g/L煤泥水，pH值為7，用磁力慢速攬拌器攬拌5min;
[0051] 2)靜置30min后，倒掉上清液，取200mL煤泥水絮體進行布氏漏斗過濾試驗，經計算 得到煤泥水絮體的過濾比阻為57.119X 109cm/g。
[0052] 實例2添加煤炭生物絮凝劑枯草芽抱桿菌的煤泥水過濾性能：
[0053] 1)取450mL濃度為50g/L的煤泥水，攬拌均勻，再加入質量分數為2 % CaCl2助凝劑 5mL，用磁力慢速攬拌器攬拌Imin;
[0054] 2)加入煤炭生物絮凝劑枯草芽胞桿菌lOmL，補加煤泥水