[发明专利]矿山用液态助滤剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种矿山用液态助滤剂，主要由聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液、铝盐溶液、十六烷基三甲基氯化铵溶液、与脂肪酸或脂肪酸盐组成。该助滤剂为复配型液态水处理剂，可以直接加入到煤泥水中，不存在溶药浓度不均、助滤效果不稳定的问题，而且能使煤泥水在压滤脱水过程迅速形成滤饼过滤层，增大滤饼层厚度，提高压滤效能及滤液澄清度。本发明还公开了矿山用液态助滤剂的制备方法，通过该方法能够充分发挥组分间的协同作用，获得性状稳定、助滤性能优异的液态助滤剂，以实现智能矿山系统的构建，提高煤泥水的高效能处理。

技术领域

本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种矿山用液态助滤剂，以及该助滤剂的制备方法。

背景技术

煤泥水是选煤过程重要的工作介质，也是煤炭湿法加工产生的工业废水，煤泥水中混杂有大量煤粉和泥土，水质特别稳定，静置几个月也不会自然沉降，处理非常困难。随着煤矿行业对于节能创效及生产工艺的改进，对煤泥水处理要求选用板框压滤进行脱水，但因煤泥水中的灰分高、细小颗粒物多，水中的煤泥粒径一般小于0.5mm，造成板框压滤的滤饼薄、进料速度慢、滤饼湿粘，从而严重影响板框压滤的过滤效率，降低新工艺经济效益。

助滤剂是提高过滤效果所使用的药剂，可改善滤饼结构及其透气性、强化过滤过程，提高过滤设备的处理能力。煤泥水在板框压滤过程，通过加入助滤剂可以增加煤泥颗粒的疏水性，提高水中细微颗粒的可捕捉性，利于增强疏水、提高滤速，但现有助滤剂对于煤泥水的助滤效果差异较大，而且助滤在加入煤泥水前的溶药工作量大，且受人为操作影响易造成溶药浓度较大浮动，因此煤泥水的板框压滤处理效果难以满足生产需求。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种矿山用液态助滤剂，其为复配型液态水处理剂，可以直接加入到煤泥水中，不存在溶药浓度不均、助滤效果不稳定的问题，而且能迅速形成滤饼过滤层，增大滤饼层厚度，提高板框压滤效能及滤液澄清度。

为实现上述目的，本发明提供了一种矿山用液态助滤剂，其包括以下质量份原料组分：

聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液5～10份，铝盐溶液10～20份，十六烷基三甲基氯化铵溶液3～5份，脂肪酸或脂肪酸盐1～2份；

所述聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液的质量浓度为30～35％；

所述十六烷基三甲基氯化铵溶液的质量浓度为28～32％；

所述铝盐溶液的Al₂O₃质量浓度为10～30％。

本发明的助滤剂，筛选可协同的原料形成液态复合药剂，以液态形式解决常规固态助滤剂存在的溶药工序繁杂、浓度波动大、药效不稳定等问题。在助滤机理上，针对矿山煤泥水难于板框压滤的特性，利用聚二烯丙基二甲基氯化铵配合铝盐发挥协同助滤，其中以十六烷基三甲基氯化铵表面的正电荷结合铝盐水解形成的多个带正电荷胶团，与煤泥表面的强负电荷胶体颗粒接触，发生电荷反应，改变胶体状态性质，破坏煤泥水表面水化膜和颗粒的稳定性，从而降低煤泥水的粘度，促进绒粒沉降，起到核心助滤作用；同时借助聚二烯丙基二甲基氯化铵对之前处于布朗运动的稳定细小悬浮颗粒进行聚集，借助脂肪酸或脂肪酸盐的皂化作用增加泥饼的硬度和脱水性，使得煤泥水在板框压滤的前5分钟进料量就能达到总料量的90％，不出现跑稀现象，并使泥饼厚度增加至2.0cm左右后可自动落饼，从而使板框过滤的产能增加30％，同时显著提高滤液的澄清度。

作为对上述技术方案的限定，所述铝盐溶液包括硫酸铝溶液、聚合氯化铝溶液、或聚合硫酸铝铁溶液中的至少一种。

作为对上述技术方案的限定，所述脂肪酸或脂肪酸盐选用C12～C18烷基脂肪酸或脂肪酸盐。

作为对上述技术方案的限定，所述助滤剂经由原料聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液与铝盐溶液、十六烷基三甲基氯化铵溶液先加热混合反应，再降温后加入脂肪酸或脂肪酸盐制得。