本发明专利技术涉及一种用电解法沉降净化煤泥水的方法，通过精选化学物质，配置电解液、絮凝剂，在３６Ｖ直流电源供电下，进行电解沉降净化，以聚丙烯酰胺为絮凝剂，以氯化铝或氯化镁、氯化钠、氯化铁、硫酸铝、氧化钙为电解质，以去离子水为溶剂，以氢氧化钠为碱度调节剂，以石墨管为阳极，以不锈钢电解槽为阴极，通过直流电源电解、搅拌、化合反应、使煤泥和水分离，分离后水浊度为８．９２ＮＴＵ，煤泥颗粒圆滑、堆积松散，此沉降速度比现有技术可提高２０％，水浊度可降低１６％，可降低聚丙烯酰胺的耗量，每吨原煤可降低２３ｇ／ｔ，是十分理想的煤泥水的沉降净化方法，此方法填补了国内此类技术的空白，可广泛在选煤技术领域推广应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属清水选煤、强化细 粒、煤泥水沉降净化的
技术介绍
从煤矿井下采掘出的煤是一种混合物，含有多种化学物质，例如碳、 氢、氧、氮、硫、磷等，在工业应用中，常常要对原煤进行洗选，最常用的 方法就是以水为介质进行洗选，煤和水的组合就形成了煤泥水的混合物，煤 泥水的形成也给固体颗粒的分散和凝聚提供了环境条件，同时也给煤的洗选 带来了难度。煤的洗选是洗水的闭路循环，水的清洁是洗煤的关键环节。 随着采煤机械化的提高，细粒煤所占比例越来越大，这些颗粒粒度细、 灰分高、粘性大、难以沉降，这些细粒煤与水形成的煤泥水严重的影响着分 选洗煤效果，甚至使整个选煤、洗煤系统无法正常运行，直接影响着选煤洗 煤的效果和效率。长期以来，难沉煤泥的净化问题一直难以解决，难沉细粒含量较多的煤 泥在浓縮过程中容易在浓縮溶液中积聚，导致循环水浓度超标，继而影响整 个系统的正常运行，易泥化的煤和矸石容易造成细泥含量高，尽管采用高效凝聚剂，仍达不到澄清效果，导致洗水浓度高达200-500g/L，选煤洗煤效率极低，因此，制定合理的煤泥水处理方案，实现选煤洗水的闭路循环有着十 分重要的意义。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的就是针对
技术介绍
的不足，模拟选煤洗煤的工艺过程，用 电解法沉降、净化煤泥水，采用预处理施加电解液，调整酸碱度，施加絮凝 剂，使煤泥水沉降、净化后得到清洁洗水，形成选煤、循环水再利用，以大 幅提高选煤的质量和效率，减少清水的消耗，达到环保节能节水的目的。技术方案本专利技术使用的原料为煤泥水，化学物质为聚丙烯酰胺、氯化铝、氯化镁、 氯化钠、氯化铁、硫酸铝、氧化钙、氢氧化钠、去离子水、石墨管、水浴水，其配比用量如下以克、毫升为计量单位煤泥水:聚丙烯酰胺f CH2CH(CONH2) }n 氯化铝A1C13 氯化镁MgCl2氯化钠NaCl 氯化铁FeCl3硫酸铝A12(S04)3200ml士5ml主要成分碳、氢、氧、氮、硫、磷0.0012g土0.0001g0.5g士0.01g0.5g±0.01g0.5g士0.01g0.5g土0.01g0.5g士0.01g氧化钙CaO去离子水H20氢氧化钠NaOH石墨管C6 水浴水H200.5g士0.01g 100ml士lml 0.25g士0.01g 0 85X110咖 5000ml煤泥水电解沉降净化方法如下 (1)精选化学物质原料 对电解沉降净化使用的化学物质要进行精选，并进行纯度、精度控制:煤泥水固态+液态煤泥20%、水80%聚丙烯酰胺固态固体99.99 %氯化铝固态固体99.99%氯化镁固态固体99.99 %氯化钠固态固体99.99%氯化铁固态固体99.99%硫酸铝固态固体99.99%氧化钙固态固体99.99%去离子水液态液体99.99 %氢氧化钠固态固体99.99 %石墨管固态固体含碳量90%水浴水液态液体 (2)配制电解液① 配制氯化铝水溶液将氯化铝0.5g、去离子水5ml置于烧杯中，用搅拌器搅拌5min，成 氯化铝水溶液；② 配制氯化镁水溶液将氯化镁0.5g、去离子水5ml置于烧杯中，用搅拌器搅拌5min，成氯化镁水溶液；③ 配制氯化钠水溶液将氯化钠0.5g、去离子水5ml置于烧杯中，用搅拌器搅拌5min，成氯化钠水溶液；④ 配制氯化铁水溶液将氯化铁0.5g、去离子水5ml置于烧杯中，用搅拌器搅拌5min，成氯化铁水溶液；◎配制硫酸铝水溶液 将硫酸铝0.5g、去离子水5ml置于烧杯中，用搅拌器搅拌5min，成硫酸铝水溶液； 配制氧化钙水溶液 将氧化钙0.5g、去离子水5ml置于烧杯中，用搅拌器搅拌5min，成氧化钙水溶液；(3) 配制絮凝剂聚丙烯酰胺水溶液将聚丙烯酰胺0.0012g、去离子水12ml置于烧杯中，用搅拌器搅拌5min，成聚丙烯酰胺水溶液(4) 电解煤泥水煤泥水的电解、沉降、净化是在水浴状态下，在电解槽内，以不锈钢电解槽为阴极，以石墨管为阳极，在匀速搅拌下，在常温2(TC士3。C、直流电 源供电状态下进行；① 在水浴缸内加入水浴水5000ml;② 将电解槽置于水浴缸内；(D将阳极石墨管、加液漏斗、抽液管置于电解槽上；④ 将电动搅拌器置于阳极石墨管内，并深入电解槽内；⑤ 将煤泥水200ml由加液漏斗加至电解槽内；⑥ 开启电控箱电源开关，直流电源正极通过导线接通阳极石墨管，直 流电源负极通过导线接通阴极电解槽，直流电源通过导线接通电动搅拌器；直流电源电压36V电流1.0A 电动搅拌器转数800r/min⑦ 添加电解液在加液漏斗中，添加氯化铝水溶液5ml，匀速搅拌5min，使其与煤 泥水混合；⑧ 调整pH值在加液漏斗中，添加氢氧化钠水溶液5ml，匀速搅拌5min，煤泥水 混合液pH为9.0，偏碱性；⑨ 煤泥水电解反应10min，静置5min，使其充分反应，成煤泥水+氯 化铝+氢氧化钠混合液；煤泥水混合液在电解过程中，阴极、阳极将进行电极反应，反应式如下酸性介质阴极2H++2e—H2t 阳极2H20-4e^4H++02T碱性介质阴极2H20+2e—20H—+H2T 阳极40H_-4e—2H20+02T当加入电解液时，产生带正电的高价阳离子，压縮扩散的双电层，削弱颗粒之间静电排斥的影响而聚沉，反应式如下A1C13—Al3++3Cr式中H+:氢离子 OH—:氢氧根离子H2:氢气 02:氧气e:电子A1C13:氯化铝Al3+:铝离子cr:氯离子(5) 抽取煤泥水混合液电解反应后，关闭直流电源，静置5min;开启抽液泵，将电解后的煤泥水抽至无色透明的沉降瓶内；(6) 添加絮凝剂，煤泥水沉降净化将絮凝剂聚丙烯酰胺水溶液2ml加入沉降瓶中，与煤泥水混合，煤泥 成絮团状迅速沉降，与水分离；(7) 检测、化验、分析、表征、对比① 观察沉淀后煤泥水沉淀液的色泽、沉淀状态、水浊程度；② 用影象分析仪检测煤泥水沉降净化状态沉降瓶底部煤泥颗粒清 晰、呈不规则絮团堆积，上部水清晰透明，无混浊；③ 用可见分光光度计检测电解后煤泥水上清液水浊度为8.92NTU;④ 用X射线衍射仪检测电解后煤泥水泥浆颗粒成分为非晶态煤、高 岭土、蒙脱石、石英、伊利石；(8) 分别取出煤泥、水用吸管抽出水，置于容器中，做循环水使用； 用条形勺取出煤泥，干燥后做工业原料使用。所述的煤泥水的沉降净化，是以氯化铝或氯化镁、氯化钠、氯化铁、 硫酸铁、氯化钙为电解质，以有机高分子聚丙烯酰胺溶液为絮凝剂，以去离 子水为溶剂，以氢氧化纳为电解液酸碱度碱性调节剂。所述的煤泥水的沉降净化电解，是以石墨管为电解阳极，以不锈钢电 极槽为电解阴极，以直流电源为电解电源，直流电压为36V，直流电流为l.OA。所述的煤泥水沉降净化电解阳极为石墨管，石墨管为圆管形，内部为 通孔形内腔，石墨管为整体压制而成。所述的煤泥水的沉降净化是在电解槽内进行电解的，水浴缸1为矩形 槽状，水浴缸1下部为底座2，水浴缸l内部为水浴水25，在水浴缸l、水浴水25内为阴极电解槽3，阴极电解槽3为圆形桶状，阴极电解槽3上部并排 设有锥塞5、 6、 7，在锥塞6内安装阳极石墨管4，阳极石墨管4内垂直置放 电动搅拌器8，电动搅拌器8由固定架26、支架9固定在底座2上，锥塞5 内安装抽液管10、并由控制阀14控制，抽液管10连接抽液泵11、沉降瓶12， 锥塞7内安装加液本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用电解法沉降净化煤泥水的方法，其特征在于：使用的原料为煤泥水，化学物质为聚丙烯酰胺、氯化铝、氯化镁、氯化钠、氯化铁、硫酸铝、氧化钙、氢氧化钠、去离子水、石墨管、水浴水，其配比用量如下：以克、毫升为计量单位 煤泥水： ２００ｍｌ±５ｍｌ 主要成分：碳、氢、氧、氮、硫、磷 聚丙烯酰胺：－［－ＣＨ↓［２］ＣＨ（ＣＯＮＨ↓［２］）－］↓［ｎ］－ ０．００１２ｇ±０．０００１ｇ 氯化铝：ＡｌＣｌ↓［３］ ０．５ｇ±０．０１ｇ 氯化镁：ＭｇＣｌ↓［２］ ０．５ｇ±０．０１ｇ 氯化钠：ＮａＣｌ ０．５ｇ±０．０１ｇ 氯化铁：ＦｅＣｌ↓［３］ ０．５ｇ±０．０１ｇ 硫酸铝：Ａｌ↓［２］（ＳＯ↓［４］）↓［３］ ０．５ｇ±０．０１ｇ 氧化钙：ＣａＯ ０．５ｇ±０．０１ｇ 去离子水：Ｈ↓［２］Ｏ １００ｍｌ±１ｍｌ 氢氧化钠：ＮａＯＨ ０．２５ｇ±０．０１ｇ 石墨管：Ｃ↓［６］ ￠８５×１１０ｍｍ 水浴水：Ｈ↓［２］Ｏ ５０００ｍｌ 煤泥水电解沉降净化方法如下： （１）精选化学物质原料 对电解沉降净化使用的化学物质要进行精选，并进行纯度、精度控制： 煤泥水：固态＋液态 煤泥２０％、水８０％ 聚丙烯酰胺：固态固体 ９９．９９％ 氯化铝：固态固体 ９９．９９％氯化镁：固态固体 ９９．９９％ 氯化钠：固态固体 ９９．９９％ 氯化铁：固态固体 ９９．９９％ 硫酸铝：固态固体 ９９．９９％ 氧化钙：固态固体 ９９．９９％ 去离子水：液态液体 ９９．９９％ 氢氧化钠：固态固体 ９９．９９％ 石墨管：固态固体 含碳量９０％ 水浴水：液态液体 （２）配制电解液 ①配制氯化铝水溶液 将氯化铝０．５ｇ、去离子水５ｍｌ置于烧杯中，用搅拌器搅拌５ｍｉｎ，成氯化铝水溶液； ②配制氯化镁水溶液 将氯化镁０．５ｇ、去离子水５ｍｌ置于烧杯中，用搅拌器搅拌５ｍｉｎ，成氯化镁水溶液； ③配制氯化钠水溶液 将氯化钠０．５ｇ、去离子水５ｍｌ置于烧杯中，用搅拌器搅拌５ｍｉｎ，成氯化钠水溶液；④配制氯化铁水溶液 将氯化铁０．５ｇ、去离子水５ｍｌ置于烧杯中，用搅拌器搅拌５ｍｉｎ，成氯化铁水溶液； ⑤配制硫酸铝水溶液 将硫酸铝０．５ｇ、去离子水５ｍｌ置于烧杯中，用搅拌器搅拌５ｍｉｎ，成硫酸铝水溶液；⑥配制氧化钙水溶液 将氧化钙０．５ｇ、去离子水５ｍｌ置于烧杯中，用搅拌器搅拌５ｍｉｎ，成氧化钙水溶液； （３）配制絮凝剂聚丙烯酰胺水溶液 将聚丙烯酰胺０．００１２ｇ、去离子水１２...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：董宪姝，姚素玲，侯基贵，刘爱荣，胡晓洁，杨晶晶，孙玲，王志忠，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]
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