使泥浆脱水的方法和如此脱水的泥浆技术

本发明专利技术涉及一种使泥浆脱水的方法，包括将碱性试剂加入至ｐＨ等于或小于８的泥浆中；向泥浆中加入至少一种絮凝有机成分；通过加入上述碱性试剂，泥浆的ｐＨ提高至小于所述至少一种有机成分开始发生降解时的ｐＨ的数值；泥浆絮凝；絮凝的泥浆分离为脱水泥浆和液相，其特征在于上述碱性试剂是符合以下化学式的含钙镁的化合物：ｘＣａＣＯ↓［３］.（１－ｘ）［ｙＭｇ（ＯＨ）↓［２］＋（１－ｙ）ＭｇＯ］，其中ｘ和ｙ是摩尔分数，０．４５≤ｘ≤０．７５，和０≤ｙ≤１，并且经处理的泥浆直至在所述分离之后仍具有小于所述至少一种有机成分开始发生降解时的ｐＨ的所述数值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使泥浆(boues)脱水的方法，包括-将碱性试剂加入至pH等于或小于8的泥浆中，-向泥浆中加入至少一种絮凝有机成分，-通过加入上述碱性试剂，泥浆的pH提高至小于所述至少一种有机成分开始发生降解时的pH的数值，-泥浆絮凝，和-絮凝的泥浆分离为脱水泥浆和液相，并涉及如此脱水的泥浆。在本专利技术的含义中，泥浆是指初始pH值小于或等于8的任何泥浆，例如城市和食品工业废水净化站的泥浆。还可以考虑挖泥得到的泥浆，以及其它可能更加的酸性泥浆。在这种情况下，该泥浆有利地预先通过中和作用使pH值在至少为6并且至多为8的范围内。通常，该泥浆在其处理期间，在变稠之前首先进行沉降。然后进行絮凝，随后进行脱水，在大多数情况下是利用带式过滤机、压滤机或离心机，在加热或者不加热的情况下进行的。除了体积减小之外，该处理的目的是便于泥浆的处理、储存和运输。利用絮凝剂使泥浆脱水是已知的。已经提出，例如对于渔业泥浆的处理来说，将絮凝剂与辅助絮凝的试剂结合使用，该辅助絮凝的试剂是水溶性的钙化合物(例如参见JP-A-4-40286)。作为钙化合物的实例，可使用石灰类型的强碱性化合物，或者钙盐例如卤化物、硝酸盐或乙酸盐。所寻求的目标是由处理泥浆得到的净化水。一种使泥浆脱水的方法也是已知的，其中在用聚合物絮凝剂处理泥浆后，通过加入钙或镁氧化物或氢氧化物来将pH值调节至9至12(参见US-A-4.675.114)。该方法还要求向泥浆中加入甲醛，甲醛被认为是一种有毒物质，其会带来环境问题，因此应该避免使用。优先使用用于辅助絮凝的石灰的所有这些在前方法要求充分控制pH值提高，以便防止絮凝剂的任何过快降解，该絮凝剂在非常碱性的pH值下变为惰性。某些方法甚至提出在该方法期间进行中和，这对成本和过滤期间要除去的水量产生影响。为了实现这种控制，已经提出了一种在开始时指出的方法，在该方法中使用强碱性含钙化合物作为碱性试剂，对其进行处理以用于延缓从添加该化合物开始直到絮凝结束为止的介质pH值的提高，随后在泥浆中pH值能够继续这种提高，优选甚至在处理的泥浆脱水之后(参见WO-00/4527)。然而，为了延缓pH值提高，含钙化合物必须进行预先处理，例如-提高含钙添加剂颗粒的平均尺寸，特别是为了避免小于50μm颗粒的存在，这需要除去填料或者附聚的操作，-加入有机化合物，以延缓含钙化合物的溶解，-过烧含钙化合物，其因此变得活性较小。这些预先操作是昂贵的，并且在某些情况下将外来添加剂引入到泥浆中。此外，除了非常短时间内(几分钟)，pH值不管怎样都没有保持在与使用絮凝剂相容的范围内，这使得在该期限结束前的过滤操作难以进行。此外，一种使泥浆类型的材料中的有害物质惰性和/或固定的方法也是已知的，该方法包括向这些材料中加入至少一种水硬粘结剂，这种混合物中加入了包含镁化合物的无机材料和/或包含铝化合物的无机材料(参见EP-B-0408545)。本专利技术的目的是改善上述缺陷，并开发一种容易的泥浆脱水方法，该方法使得可以获得具有有利的使用性能的泥浆，这些性能例如是良好的堆积稳定性、可铲性等。得到的泥浆必须优选具有高干物质含量，同时使用常用于使泥浆絮凝的絮凝剂。为了解决这些问题，根据本专利技术已经提出一种在开始时描述的方法，其中上述碱性试剂是符合以下化学式的含钙镁的化合物xCaCO3.(1-x)，其中x和y是摩尔分数0.45≤x≤0.75，和0≤y≤1，并且经处理的泥浆直至在所述分离之后仍具有小于所述至少一种有机成分开始发生降解时的pH的所述数值。这种方法特别的优点是分离(即脱水)步骤没有受到任何时间限制，因为必需的pH值的提高处于控制之下。显然这是因为，出人意料地，通过加入本专利技术的含钙镁的化合物，既可以获得脱水泥浆的极其高的干物质含量，同时又可获得平缓且有规律地pH值的提高，直到最大pH值，该最大pH值保持低于泥浆絮凝用的常规絮凝剂失去其活性的pH值，特别是小于或等于10的pH值。沉降、过滤、挤压和/或离心操作可以不必在匆忙的情况下进行，并且不存在达到过高pH的风险。本专利技术方法的脱水泥浆可以达到高于75重量％，优选80重量％，甚至达到90重量％及更高的干物质含量。还应当指出，泥浆继续具有在分离时存在的pH值。此外，在测定根据本专利技术方法获得的脱水泥浆的干度时，出人意料地发现与在处理的泥浆脱水之后加入相同量的本专利技术含钙镁的化合物所获得的干度相比的明显提高的干度。这种处理后的干度通过下面的公式计算S2cal=S1×(100+t)100+(S1×(t/100))]]>其中S1是没有本专利技术含钙镁的化合物的泥浆饼的干物质含量，以重量百分数表示，t是本专利技术含钙镁的化合物的添加比率，以相对于增稠泥浆中所含干物质的重量百分数表示，并且S2cal表示在假定含钙镁的化合物对泥浆饼干度没有附加作用时，使用本专利技术含钙镁的化合物的泥浆饼的计算的干物质含量，以重量百分数表示，优选地，本专利技术含钙镁的化合物是化学式CaCO3.MgO的所谓的半煅烧白云石，其中MgO组分可以部分或完全是Mg(OH)2形式。可在使得CaO的剩余重量含量小于5％且MgCO3小于10％的条件下，通过受控煅烧复合碳酸钙镁来获得这种半煅烧白云石。使用的半煅烧白云石的尺寸优选小于或等于5mm。这种化合物在絮凝剂之前、同时或之后与泥浆混合。当然，这种化合物根据其矿物来源可含有一些杂质，例如二氧化硅或氧化铝。当上面给出的化学式中的x值小于0.45时，得到不能从天然来源的复合碳酸钙镁获得的产物。当x值高于0.75时，含钙镁的化合物的石灰成分变得太大，其不再允许pH值充分提高，并且特别是妨碍了任何令人满意的脱水泥浆干度的提高。在使用非水合半煅烧白云石的情况下，这种碱性试剂除了加入干物质并有助于泥浆絮凝和过滤性之外，还具有通过MgO成分与水反应导致泥浆部分干燥的优点。根据本专利技术向泥浆中加入含钙镁的化合物不仅明显延长碱性试剂与絮凝剂的接触时间而不使絮凝剂变性，而且出人意料地使得可以实现比利用目前已知的溶液所得大得多的干度收率，此外化合物不需附聚或填料除去的操作。在本专利技术方法中，半煅烧白云石颗粒的尺寸并不是关键因素。根据本专利技术的一个优选实施方案，该方法包括在所述分离之后的脱水泥浆的焚烧。本专利技术方法的其它实施方案在所附的权利要求中指出。本专利技术还涉及符合下式的含钙镁的化合物用于处理和脱水pH等于或小于8的泥浆的用途xCaCO3.(1-x)，其中x和y是摩尔分数0.45≤x≤0.75，和0≤y≤1。本专利技术还涉及脱水泥浆，其包含一定量的符合化学式xCaCO3.(1-x)的含钙镁的化合物并且其中x和y是摩尔分数，0.45≤x≤0.75和0≤y≤1，并且具有大于8且等于或小于10的pH。与脱水前泥浆的干物质相比，这种泥浆有利地包含至少50重量％的含钙镁的化合物。现在将借助于以下的非限定性实施例更加详细地解释本专利技术。实施例1利用三种不同的试剂，即两种含钙化合物-通过在100μm筛滤除去填料的生石灰和过烧生石灰-以及本专利技术的半煅烧白云石(d50＝25-30μm)来处理干物质含量约为3重量％的增稠泥浆的试样。在这三种情况下遵循相同的操作方式。将对应于5g干物质的增稠泥浆的量引入到一升容器中。向该样品中加入1.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使泥浆脱水的方法，包括－将碱性试剂加入至ｐＨ等于或小于８的泥浆中，－向泥浆中加入至少一种絮凝有机成分，－通过加入上述碱性试剂，泥浆的ｐＨ提高至小于所述至少一种有机成分开始发生降解时的ｐＨ的数值，－泥浆絮凝 ，和－絮凝的泥浆分离为脱水泥浆和液相，其特征在于上述碱性试剂是符合以下化学式的含钙镁的化合物ｘＣａＣＯ↓［３］．（１－ｘ）［ｙＭｇ（ＯＨ）↓［２］＋（１－ｙ）ＭｇＯ］，其中ｘ和ｙ是摩尔分数，０ ．４５≤ｘ≤０．７５，和０≤ｙ≤１，并且经处理的泥浆直至在所述分离之后仍具有小于所述至少一种有机成分开始发生降解时的ｐＨ的所述数值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M勒米，E朱德尼，M罗曼，
申请(专利权)人：勒瓦研究开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]