[发明专利]一种金属氧化物纳米颗粒助滤煤泥脱水的方法

说明书

本发明公开了一种金属氧化物纳米颗粒助滤煤泥脱水的方法；属于煤炭废水固液分离技术领域；具体步骤是将Fe(NO₃)₃·9H₂O、Cu(NO₃)₂·6H₂O、NaOH和分散剂充分研磨得到混合物；用无水乙醇的超声浴处理，并离心得到产物；将产物煅烧处理得到复合金属氧化物；将纳米复合金属氧化物与煤泥颗粒的混合物加入醇水分散液中，进行机械研磨，得到煤泥样品；之后对煤泥样品进行脱水处理；本发明通过合成金属氧化物纳米颗粒，并将其作为煤泥脱水的助滤剂，获得了更高的煤泥水固液分离效率，解决当前煤泥脱水效率低、化学药剂残留的问题。

技术领域

本发明属于煤炭废水固液分离技术领域，涉及一种金属氧化物纳米颗粒助滤煤泥脱水的方法。

背景技术

煤泥脱水是选煤厂洗水闭路循环的重要过程。有效的脱水过程不仅可以提高选煤厂的生产效率，而且可以降低最终产品的水分含量。据报道，选煤厂产品水分的升高，不仅会增加储存和运输的成本，同时会降低产品的发热量。因此，降低滤饼水分，提高煤泥脱水效率意义重大。

采煤机械化程度的提高以及优质煤含量的减少，导致选煤厂入厂原煤中的细粒含量剧增，同时脉石矿物含量增加，特别是粘土矿物，使得原生煤泥和次生煤泥量比例提高，导致原煤性质复杂多变，这增加了煤泥水固液分离的难度。我国煤炭组分复杂、体系不稳定，煤泥脱水问题尤为突出，滤饼粘度大、脱水周期长、滤饼成型困难，导致大量煤泥堆积，不能及时排出，选煤厂停产进行排泥等问题频发。当前，细煤泥脱水已经成为煤炭企业经济和环保的“瓶颈”环节。

很长一段时间以来，化学助滤剂被广泛用来提高煤泥的脱水效率，例如表面活性剂、聚丙烯酰胺。Majid Ejtemaei等人研究发现，与单一絮凝剂相比，阳离子表面活性剂-絮凝剂混合物可以获得更高的脱水效率和97%的固体回收率，同时滤饼水分含量更低（22%）。Besra 研究了聚丙烯酰胺和表面活性剂存在下，高岭土悬浮液的絮凝和脱水性能，研究结果表明CTAB和SDS显著降低了滤饼的水分。Hussain等人的研究发现，添加阳离子聚丙烯酰胺（PAM-C）和表面活性剂之后，尾矿悬浮液的脱水性能得到改善。然而，化学药剂在滤液中的残留不仅会影响后续的选煤工艺，同时对水资源造成污染。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，针对化学助滤剂的局限性，提出一种金属氧化物纳米颗粒助滤煤泥脱水的方法，解决当前煤泥脱水效率低、化学药剂残留及二次污染严重的问题，以获得更高的煤泥水固液分离效率。

具体的，为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

一种金属氧化物纳米颗粒助滤煤泥脱水的方法，包括以下步骤：

a）将Fe(NO₃)₃·9H₂O、Cu(NO₃)₂·6H₂O、NaOH和分散剂充分研磨得到混合物。

b）用无水乙醇的超声浴处理，并经过离心处理得到产物。

c）将产物煅烧处理得到纳米CuO / Fe₂O₃复合金属氧化物。

d）将纳米CuO / Fe₂O₃复合金属氧化物与煤泥颗粒的混合物加入醇水分散液中，进行机械研磨，得到煤泥样品；之后对煤泥样品进行脱水处理。

优选的，步骤a中是在常温下，将Fe(NO₃)₃·9H₂O、Cu(NO₃)₂·6H₂O、NaOH和分散剂在玛瑙研钵中充分研磨。

优选的，步骤b中在用无水乙醇的超声浴处理之前，用无水乙醇对混合物进行洗涤。