[发明专利]一种矿井水预处理方法有效

申请号：	202011594667.0	申请日：	2020-12-29
公开（公告）号：	CN112759126B	公开（公告）日：	2022-03-01
发明（设计）人：	张春晖;全炳旭;孙超;杨博;孙桂容;赵桂峰;何绪文;王新玲;霍倩倩	申请（专利权）人：	中国矿业大学（北京）
主分类号：	C02F9/04	分类号：	C02F9/04;C02F103/10
代理公司：	北京国昊天诚知识产权代理有限公司 11315	代理人：	王宁
地址：	100083 ***	国省代码：	北京;11
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摘要：
搜索关键词：	一种矿井预处理方法
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【权利要求书】：

1.一种矿井水预处理方法，其特征在于，包括：

调节矿井水的pH值；

向pH值调节后的矿井水中加入无机-有机复合絮凝剂，得到混合液；

对所述混合液进行搅拌；

其中，所述无机-有机复合絮凝剂为聚合硫酸铁与有机絮凝剂形成的复合物，其中，所述有机絮凝剂为由丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和甲基丙烯酸十八烷基酯聚合而成的聚合物；

所述无机-有机复合絮凝剂中有效态Fe(Ⅲ)的含量占比为91.9％；所述有效态Fe(Ⅲ)的含义为：Ferron试剂与铁离子及不同水解程度的羟基铁离子发生速率不同的反应并生成绿色络合物，根据溶液中吸光度随时间的变化值将Fe(Ⅲ)的存在形态区分为三类：Fe(Ⅲ)的单聚态，以自由离子、各级单核羟基络合物或低聚体形式存在，与Ferron试剂迅速发生反应，以Fe_a表示；Fe(Ⅲ)的低聚态，多核羟基络合物形态不稳定，是Fe_a向Fe_c转变的过渡态，以Fe_b表示；Fe(Ⅲ)的高聚态，与Ferron试剂在很长时间内不反应，以Fe_c表示；有效态Fe(Ⅲ)＝M(Fe_a)+M(Fe_b)/M(Fe_a)+M(Fe_b)+M(Fe_c)，M代表质量；

所述聚合硫酸铁的分子式为[Fe₂(OH)_s(SO₄)_3－0.5s]_t；其中，s为2，t为150～200；所述聚合硫酸铁的盐基度为10％；

所述有机絮凝剂的结构式如下：

其中，x:y:z为(1～3)：(1～2)：(1～2)；所述有机絮凝剂的特性粘数为590～610mL/g；

所述有机-无机复合絮凝剂的分子式为C_32nH_(64n+4m)O_(3n+8m)N_2nCl_nS_mFe_2m；其中，n为18000～20000；n:m＝11:200。

2.根据权利要求1所述的矿井水预处理方法，其特征在于，所述无机-有机复合絮凝剂中有机絮凝剂的质量分数为8％～12％。

3.根据权利要求1所述的矿井水预处理方法，其特征在于，在调节矿井水的pH值的步骤中，将所述矿井水的pH值调节至6～8。

4.根据权利要求1所述的矿井水预处理方法，其特征在于，在向pH值调节后的矿井水中加入无机-有机复合絮凝剂的步骤中，加入的无机-有机复合絮凝剂与所述矿井水的质量体积比(g/L)为5％～7％。

5.根据权利要求1所述的矿井水预处理方法，其特征在于，在调节矿井水的pH值的步骤中，将所述矿井水的pH值调节至7；

在向pH值调节后的矿井水中加入无机-有机复合絮凝剂的步骤中，加入的无机-有机复合絮凝剂与所述矿井水的质量体积比(g/L)为6％。

6.根据权利要求1所述的矿井水预处理方法，其特征在于，对所述混合液进行搅拌的步骤包括：

先以200～300r/min的转速搅拌1～2min，使复合絮凝剂溶解，再以30～50r/min的转速搅拌5～6min。

7.根据权利要求1所述的矿井水预处理方法，其特征在于，在所述混合液中，所述无机-有机复合絮凝剂作为吸附点位，通过脱稳凝聚、吸附架桥和网捕卷扫实现矿井水中胶体和颗粒物的聚集、共沉。