煤炭生物与非生物絮凝剂复配改善煤泥水过滤性能的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种煤炭生物与非生物絮凝剂复配改善煤泥水过滤性能的方法。
【背景技术】
[0002] 煤炭洗选加工产生了大量的煤泥水，煤泥水集中了原煤中最细、最难处理的微细 颗粒，由于运些颗粒粒度细、灰分高、粘性大、过滤性能较差，采用常规的脱水设备很难有效 处理。为实现煤泥水的闭路循环及煤泥厂内回收，达到资源充分利用和效益最大化，可W采 用助滤剂改善煤泥水的过滤性能。
[0003] 当前脱水技术采用的助滤剂多为化学助滤剂，一般分为表面活性剂型和高分子絮 凝剂型。运两类助滤剂都有良好的助滤效果，但均存在明显的缺陷。表面活性剂吸附在煤泥 表面会引起滤饼的渗透性下降，而且表面活性剂较易溶解在滤液中，当滤液作为循环水使 用时，表面活性剂会不断富集，对于浮选过程矿化泡沫的形成及浮选的选择性等都会产生 不利的影响。聚丙締酷胺(PAM)及其衍生物是高分子絮凝剂中最具有代表性的，助滤效果较 好且价格低廉，但是它的残体在自然环境中难W降解，易造成二次污染，且其合成单体具有 强烈的神经毒性和"Ξ致"（致崎、致突变、致癌)效应。
[0004] 生物絮凝剂是通过微生物培养而获得的微生物本身及其分泌的有机生物高分子 物质。相比于化学助滤剂，生物絮凝剂具有可降解、无二次污染、安全无害等特点，具有良好 的絮凝和助滤效果，但生物絮凝剂易受到有毒物质的干扰，对絮凝试验条件等要求较高。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种煤炭生物和非生物絮凝剂复配改善煤泥水 过滤性能的方法，其优点在于:在显著改善煤泥水的过滤性能的同时，减少非生物絮凝剂的 使用量，降低各种因素对助滤效果的限制，扩大复配絮凝剂的适用范围，降低使用化学助滤 剂带来的环境污染等问题。
[0006] 本发明所采用的煤炭非生物絮凝剂为聚丙締酷胺，分子量为700万，质量分数为 0.1%。
[0007] 本发明中所用生物材料来源如下:枯草芽抱杆菌，取自安徽理工大学矿业生物实 验室；白腐真菌，取自安徽理工大学矿业生物实验室。
[0008] 本发明的煤炭生物絮凝剂，包括枯草芽抱杆菌菌液和白腐真菌菌液，其中枯草芽 抱杆菌菌液和白腐真菌菌液均为培养原液。
[0009] 本发明的煤炭生物絮凝剂，包括枯草芽抱杆菌菌液和白腐真菌菌液，分别通过W 下步骤制备得到：
[0010] 枯草芽抱杆菌富集培养：用接种环挑取菌样接种到装有lOOmL枯草芽抱杆菌液体 培养基的250mL烧瓶中，将烧瓶放入震荡培养箱中，在转速为16化pm，30°C恒溫条件下培养2 ~4d;
[0011] 枯草芽抱杆菌液体培养基配方为：蛋白腺5g，化Cl 5g，牛肉膏3g，蒸馈水lOOOml， pH值7. ο，在121°C恒溫条件下灭菌30min;
[0012] 白腐真菌富集培养：用接种环挑取菌样接种到装有lOOmL白腐真菌液体培养基的 250mL烧瓶中，将烧瓶放入震荡培养箱中，在转速为16化pm，30°C恒溫条件下培养2~4d;
[0013] 白腐真菌液体培养基配方为:葡萄糖5g，MgS化Ig，酒石酸锭0.2g，维生素 BBiSmg，蒸 馈水1000ml，pH值6.0，在12rC恒溫条件下灭菌30min。
[0014] 本发明所采用的煤炭生物与非生物絮凝剂复配改善煤泥水过滤性能的方法，包括 W下步骤：
[0015] 1、在煤泥水中加入质量分数为2 %的助凝剂化Cl2水溶液，揽拌均匀；
[0016] 2、加入煤炭生物絮凝剂，调节煤泥水的抑值，揽拌均匀；
[0017] 3、加入煤炭非生物絮凝剂，揽拌均匀；
[0018] 4、待煤泥水絮凝沉降30min后，倒掉上清液，取部分煤泥水絮体过滤，现慢其过滤 性能。
[0019] 本发明煤炭生物和非生物絮凝剂复配改善煤泥水过滤性能的方法，其中所述煤泥 水与助凝剂体积比为450: (5~25)。
[0020] 本发明煤炭生物和非生物絮凝剂复配改善煤泥水过滤性能的方法，其中所述煤泥 水与煤炭生物絮凝剂的体积比为450: (0.25~1.00)。
[0021] 本发明煤炭生物和非生物絮凝剂复配改善煤泥水过滤性能的方法，其中所述抑值 范围为5~8。
[0022] 本发明煤炭生物和非生物絮凝剂复配改善煤泥水过滤性能的方法，其中所述测量 煤泥水过滤性能所用的煤泥水絮体的体积为200mL。
[0023] 本发明复合菌种煤炭生物絮凝剂改善煤泥水过滤性能的方法，W布氏漏斗测得煤 泥水絮体的过滤比阻作为衡量煤泥水过滤性能的指标。
[0024] 本发明的优点如下：
[0025] 1、本发明所采用的煤炭生物与非生物絮凝剂复配改善煤泥水过滤性能的方法能 显著降低煤泥水絮体的过滤比阻，有效改善煤泥水的过滤性能；
[0026] 2、本发明所采用的煤炭生物与非生物絮凝剂复配改善煤泥水过滤性能的方法，减 少了絮凝过程中非生物絮凝剂的使用量，降低了聚丙締酷胺等非生物絮凝剂对环境造成的 危害；
[0027] 3、本发明所采用的煤炭生物与非生物絮凝剂复配改善煤泥水过滤性能的方法降 低各种因素对助滤效果的限制，扩大复配絮凝剂的适用范围；
[0028] 4、本发明所采用的煤炭生物与非生物絮凝剂复配改善煤泥水过滤性能的方法提 供了一种部分替代化学助滤剂助滤的新方法，减轻了化学助滤剂对煤炭洗选其它环节的影 响，降低了传统化学助滤剂对环境的不利影响。
[0029] 下面结合附图对本发明做进一步说明。
【附图说明】
[0030] 附图为未添加和添加煤炭絮凝剂的煤泥水过滤性能对比。
【具体实施方式】
[0031] W煤泥水絮体的过滤比阻作为衡量煤泥水过滤性能的指标。过滤比阻的物理意义 是:在一定压力下单位面积上单位重量的滤渣所受到的阻力。煤泥水絮体过滤比阻越小，过 滤阻力越小，煤泥水过滤性能越好。过滤比阻的计算方式如下：
[0032] 过滤基本方程为：
[0033]
[0034] V:滤液体积，ιΛ;
[ΟΟ%] A:过滤面积，cm2;
[0036] t:过滤时间，s;
[0037] p:真空度，化；
[003引 μ:滤液粘度，化.S;
[0039] R:过滤介质的初始阻抗；
[0040] r:过滤比阻，cm/g;
[0041 ] C:单位体积滤液的固体重量，g/mL
[0042]将上述方程积分并整理后得：
[0046] 通过布氏漏斗过滤试验，测量得到t和V的值，根据记录数据，WV为横坐标，Wt/V 为纵坐标作图，计算出直线的斜率b，则可计算污泥比阻：
[0047]
[004引现结合具体实例对本发明作进一步的详细说明：
[0049]实例1煤泥水的过滤性能：
[(K)加]1)取500mL浓度为40g/L煤泥水，pH值为7，用磁力慢速揽拌器揽拌5min;
[0051] 2)静置30min后，倒掉上清液，取200mL煤泥水絮体进行布氏漏斗过滤试验，经计算 得到煤泥水絮体的过滤比阻为57.119X 109cm/g。
[0052] 实例2添加煤炭生物絮凝剂枯草芽抱杆菌的煤泥水过滤性能：
[0053] 1)取450mL浓度为50g/L的煤泥水，揽拌均匀，再加入质量分数为2 % CaCl2助凝剂 5mL，用磁力慢速揽拌器揽拌Imin;
[0054] 2)加入煤炭生物絮凝剂枯草芽胞杆菌lOmL，补加煤泥水