本發(fā)明涉及一種利用煤矸石基絮凝劑處理煤泥水的方法，屬于煤化工技術領域。

背景技術：

我國是一個煤炭生產和消費大國，但是，隨著社會的發(fā)展，人民生活水平和環(huán)保意識的增強，依賴大量挖掘礦產資源發(fā)展經濟的礦山企業(yè)發(fā)展模式已經不符合國家的能源政策和環(huán)保政策。礦山開采及煤炭洗選過程產生的廢氣、廢石及廢水等廢料使得資源不斷的浪費，生態(tài)環(huán)境也遭到極大的破壞。因此，如何合理利用礦產資源，降低環(huán)境污染，減少治理環(huán)境污染的經濟成本，降低對傳統(tǒng)能源的依賴度，提高能源綜合利用的經濟效益，保護生態(tài)環(huán)境等問題已成為礦產資源可持續(xù)發(fā)展的重要內容與手段。

煤矸石是煤炭開采和加工過程中產生的工業(yè)固體廢物，在煤炭工業(yè)固體廢物中所占比例最大，是我國排放量最大的工業(yè)固體廢物，占其總量的35%左右。大量矸石的排放不僅對土壤、大氣和水體等生態(tài)因子產生嚴重危害，同時煤矸石的長期堆存還占用了大量土地導致環(huán)境惡化，嚴重影響人體健康。礦區(qū)矸石的堆放多為自然堆積而成，結構疏松，穩(wěn)定性較差，因而矸石山坡度過大或堆積過高被認為開挖或暴雨侵蝕時很容易造成坍塌、滑坡、泥石流等災害，不僅會嚴重危害生態(tài)環(huán)境，更會對人民的生命財產造成極大損失。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種利用煤矸石基絮凝劑處理煤泥水的方法，以煤矸石為原料，生產出高性能煤矸石基絮凝劑，并將它應用于礦區(qū)自身選煤系統(tǒng)的煤泥水處理中，不僅實現(xiàn)了煤炭資源的清潔生產和綜合利用，還很大程度上解決了煤矸石對環(huán)境和人民生命財產帶來的危害。

本發(fā)明提供了一種利用煤矸石基絮凝劑處理煤泥水的方法，包括以下步驟：

(1) 制備煤矸石基絮凝劑：將煤矸石粉碎、過篩后于600℃～850℃下焙燒1～3h，冷卻至20~25℃，將上述煤矸石加入20%～40%稀硫酸，液固比為(0.5～1.2mL):1g，攪拌均勻后，于400～550℃熟化1～3h，冷卻得到煤矸石基絮凝劑；

(2) 將步驟(1)中煤矸石基絮凝劑加入煤泥水中配成礦漿，調節(jié)pH值為6~11，并攪拌5～10 min；

(3) 將步驟(2)中的礦漿靜置，取上清液，得到處理后的煤泥水。

上述方法中，步驟(1)中，粉碎后的煤矸石粉末粒徑在200目以下。

上述方法中，步驟(1)中，所述第一次冷卻是指焙燒后的煤矸石迅速轉移至室溫下快速冷卻，第二次熟化后冷卻是物料完成熟化后在馬弗爐中以10~20℃/min緩慢冷卻至20~25℃。

上述方法中，步驟(2)中，所述礦漿中煤泥的濃度為10～50 g/L，每處理1L煤泥水需煤矸石基絮凝劑的量為0.8~2.0g。

上述方法中，步驟(2)中，所述攪拌方式為機械攪拌，攪拌速度為100～250 r/min。

上述方法中，步驟(2)中，使用硫酸或石灰調節(jié)pH。

上述方法中，步驟(3)中所述靜置的時間為5～30min。

本發(fā)明的有益效果：

（1）考慮到我國在煤炭生產過程中既要增加煤炭產量，同時又要實現(xiàn)煤炭的清潔利用，本發(fā)明技術人員以實現(xiàn)煤炭資源化循環(huán)利用為原則，變廢為寶，以廢治廢，實現(xiàn)了節(jié)能減排。

（2）本發(fā)明利用煤矸石制備的絮凝劑絮凝效果優(yōu)良，使煤泥水中極細顆粒懸浮物能夠以松散絮團的形式沉降絮凝，使得煤泥水深度澄清。

（3）絮凝過程工藝流程簡單，處理后的煤泥水達到凈化目的，且大大降低了絮凝劑的成本，具有較強的商業(yè)競爭力，將大力推動絮凝劑工業(yè)的發(fā)展。

（4）以煤矸石制備絮凝劑顯著提高了煤矸石的綜合利用率，不僅實現(xiàn)了煤炭資源的清潔生產和綜合利用，還很大程度上解決了煤矸石對環(huán)境帶來的危害。

（5）利用煤矸石基絮凝劑處理煤泥水很大程度上為企業(yè)帶來了經濟效益和社會效益，實現(xiàn)了煤炭可持續(xù)發(fā)展。

具體實施方式

下面通過實施例來進一步說明本發(fā)明，但不局限于以下實施例。

實施例1：

本實施例利用煤矸石基絮凝劑處理煤泥水的方法包括以下步驟：

步驟一、將煤矸石粉碎后過篩，得到粒徑200目以下的煤矸石粉，然后稱取2g煤矸石粉置于馬弗爐中于800℃下焙燒1.5h，室溫下快速冷卻，得到活化物料。

步驟二、將步驟一中所得活化物料中加入20%稀硫酸，液固比為0.8mL:1g，并攪拌均勻。

步驟三、將步驟二中混合物置于馬弗爐中于400℃下熟化3h，在馬弗爐中以10℃/min緩慢冷卻至25℃，得到煤矸石基絮凝劑。

步驟四、稱取0.2g步驟三中煤矸石絮凝劑粉末加入至盛有250 mL濃度為50g/L煤泥水的燒杯中，在轉速為100 r/min條件下攪拌5 min，轉移至250 mL沉降管中，靜置5 min，取上清液，得到處理后的煤泥水。

步驟五、經檢測，本實施例處理后的煤泥水的透光率為91.8 %。由此可知，本實施例利用煤矸石制備絮凝劑對煤泥水的處理效果好，處理后的煤泥水清澈透明。

實施例2：

本實施例利用煤矸石基絮凝劑處理煤泥水的方法包括以下步驟：

步驟一、將煤矸石粉碎后過篩，得到粒徑200目以下的煤矸石粉，然后稱取2g煤矸石粉置于馬弗爐中于700℃下焙燒2h，室溫下快速冷卻，得到活化物料。

步驟二、將步驟一中所得活化物料中加入30%稀硫酸，液固比為1mL:1g，并攪拌均勻。

步驟三、將步驟二中混合物置于馬弗爐中于500℃下熟化2h，在馬弗爐中以15℃/min 緩慢冷卻至25℃，得到煤矸石基絮凝劑。

步驟四、稱取0.5g步驟三中煤矸石絮凝劑粉末加入盛有250 mL濃度為30g/L煤泥水的燒杯中，在轉速為200 r/min條件下攪拌5 min，轉移至250 mL沉降管中，靜置30 min，取上清液，得到處理后的煤泥水。

步驟五、經檢測，本實施例處理后的煤泥水的透光率為86.3%。由此可知，本實施例利用煤矸石制備絮凝劑對煤泥水的處理效果好。

實施例3：本實施例利用煤矸石基絮凝劑處理煤泥水的方法包括以下步驟：

步驟一、將煤矸石粉碎后過篩，得到粒徑200目以下的煤矸石粉，然后稱取2g煤矸石粉置于馬弗爐中于600℃下焙燒3h，室溫下快速冷卻，得到活化物料。

步驟二、將步驟一中所得活化物料中加入40%稀硫酸，液固比為1.2mL:1g，并攪拌均勻。

步驟三、將步驟二中混合物置于馬弗爐中于550℃下熟化1.5h，在馬弗爐中以20℃/min緩慢冷卻至25℃，得到煤矸石基絮凝劑。

步驟四、稱取0.2g步驟三中煤矸石絮凝劑粉末加入至盛有250 mL濃度為10g/L煤泥水的燒杯中，在轉速為250 r/min條件下攪拌5 min，轉移至250 mL沉降管中，靜置30 min，取上清液，得到處理后的煤泥水。

步驟五、經檢測，本實施例處理后的煤泥水的透光率為97.6%。由此可知，本實施例利用煤矸石制備絮凝劑對煤泥水的處理效果好。