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(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

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

煤矸石是煤炭開(kāi)采和加工過(guò)程中產(chǎn)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(guó)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(duì)土壤、大氣和水體等生態(tài)因子產(chǎn)生嚴(yán)重危害，同時(shí)煤矸石的長(zhǎng)期堆存還占用了大量土地導(dǎo)致環(huán)境惡化，嚴(yán)重影響人體健康。礦區(qū)矸石的堆放多為自然堆積而成，結(jié)構(gòu)疏松，穩(wěn)定性較差，因而矸石山坡度過(guò)大或堆積過(guò)高被認(rèn)為開(kāi)挖或暴雨侵蝕時(shí)很容易造成坍塌、滑坡、泥石流等災(zāi)害，不僅會(huì)嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境，更會(huì)對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)造成極大損失。

技術(shù)實(shí)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(chǎn)出高性能煤矸石基絮凝劑，并將它應(yīng)用于礦區(qū)自身選煤系統(tǒng)的煤泥水處理中，不僅實(shí)現(xiàn)了煤炭資源的清潔生產(chǎn)和綜合利用，還很大程度上解決了煤矸石對(duì)環(huán)境和人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)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(guò)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(diào)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(zhuǎn)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(jī)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(diào)節(jié)pH。

上述方法中，步驟(3)中所述靜置的時(shí)間為5～30min。

本發(fā)明的有益效果：

（1）考慮到我國(guó)在煤炭生產(chǎn)過(guò)程中既要增加煤炭產(chǎn)量，同時(shí)又要實(shí)現(xiàn)煤炭的清潔利用，本發(fā)明技術(shù)人員以實(shí)現(xiàn)煤炭資源化循環(huán)利用為原則，變廢為寶，以廢治廢，實(shí)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(xì)顆粒懸浮物能夠以松散絮團(tuán)的形式沉降絮凝，使得煤泥水深度澄清。

（3）絮凝過(guò)程工藝流程簡(jiǎn)單，處理后的煤泥水達(dá)到凈化目的，且大大降低了絮凝劑的成本，具有較強(qiáng)的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，將大力推動(dòng)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(shí)現(xiàn)了煤炭資源的清潔生產(chǎn)和綜合利用，還很大程度上解決了煤矸石對(duì)環(huán)境帶來(lái)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(lái)了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)了煤炭可持續(xù)發(fā)展。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1：

本實(shí)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(guò)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(zhuǎn)速為100 r/min條件下攪拌5 min，轉(zhuǎn)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(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例處理后的煤泥水的透光率為91.8 %。由此可知，本實(shí)施例利用煤矸石制備絮凝劑對(duì)煤泥水的處理效果好，處理后的煤泥水清澈透明。

實(shí)施例2：

本實(shí)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(guò)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(zhuǎn)速為200 r/min條件下攪拌5 min，轉(zhuǎn)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(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例處理后的煤泥水的透光率為86.3%。由此可知，本實(shí)施例利用煤矸石制備絮凝劑對(duì)煤泥水的處理效果好。

實(shí)施例3：本實(shí)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(guò)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(zhuǎn)速為250 r/min條件下攪拌5 min，轉(zhuǎn)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(jīng)檢測(cè)，本實(shí)施例處理后的煤泥水的透光率為97.6%。由此可知，本實(shí)施例利用煤矸石制備絮凝劑對(duì)煤泥水的處理效果好。