一种净化选煤水中杂质金属离子的方法与流程

本发明涉及废水处理的，具体涉及一种净化选煤水中杂质金属离子的方法。

背景技术：

1、当前煤矿开采过程中不可避免地产生或引入有害金属离子，严重影响后续综合回收利用。同时，随着煤矿资源的持续开发利用，优质煤资源开发殆尽，复杂低品位煤矿资源成为选矿主体，杂质金属离子增大了煤矿资源分选的难度。这一杂质金属离子主要在矿浆/溶液体系中影响最大，改变矿浆流变性能，阻碍选矿药剂与矿物作用，影响选煤水的回用与排放，制约煤矿资源的可持续开发利用。

2、面临日益严峻的选煤水成分复杂、回用困难等问题，高效净化利用选煤水成为选煤厂持续发展的重要方向之一。选煤水中铁、镁、铝等杂质金属离子的选择性脱除是长期以来净化技术攻关的难点。传统的处理方法中，化学法的处理能力相对有限，且处理后的产品再利用困难；膜交换法需依托于额外的膜交换设备，处理成本高、操作复杂。因此，选煤水中杂质金属离子净化技术的开发与应用迫在眉睫。

3、传统的净化处理方法仅限于工业水处理相关方法，而忽略了煤资源的矿产资源特性。基于矿产资源综合回收与利用，将矿物分选与化学化工相结合，开发选煤水中杂质金属离子净化技术高效脱除铁、镁、铝等杂质金属离子，实现选煤水净化回用、低标排放，减少煤资源的损耗与浪费，对煤资源综合回收利用和环境保护具有双重层面的意义。

技术实现思路

1、针对现有的选煤水处理中存在的处理能力低、成本高等问题，本发明提供一种净化选煤水中杂质金属离子的方法，通过化学沉淀与溶液萃取相结合的方法，将选煤水中的杂质金属离子脱除，达到产品净化的目的。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种净化选煤水中杂质金属离子的方法，包括如下步骤：

4、（1）沉淀；（2）过滤；（3）萃取；（4）分液；其中，

5、步骤（1）中，向选煤水中加入沉淀剂，将选煤水中金属离子沉降；沉淀剂选自硅酸盐、氟硅酸盐、偏磷酸盐中的至少一种；

6、步骤（3）中，向过滤后的选煤水中加入萃取剂进一步萃取杂质离子；萃取剂选自磷酸酯或伯胺中的至少一种。

7、进一步的，选煤水中杂质金属离子包括fe3+、mg2+、al3+中的至少一种。

8、进一步的，沉淀剂选自硅酸钠、氟硅酸钠或六偏磷酸钠。

9、进一步的，磷酸酯选自磷酸三丁酯或磷酸二辛酯。

10、进一步的，伯胺选自十二烷基伯胺或十八烷基伯胺。

11、进一步的，步骤（1）中，沉淀剂用量为以待处理的选煤水质量计，3~10kg/t；反应时间为3~10min；反应温度为40~60℃；搅拌速度为300~800r/min。

12、进一步的，步骤（3）中，萃取剂用量为以待处理的选煤水质量计，5~15kg/t；萃取时间为10~20min；萃取温度为35℃~55℃；震荡强度为100~300次/min。

13、本发明的有益效果在于：

14、本发明针对不同成分的选煤水，通过调节化学沉淀和溶液萃取的药剂种类和用量、反应温度、反应时间、搅拌强度等条件，实现杂质金属离子的脱除。由于选煤水种类较多，单纯采用化学沉淀的方法，反应时间较快且对杂质金属离子含量高时有一定效果，但对含量较低时效果不佳；单纯采用溶剂萃取的方法，对杂质金属离子含量较低时有一定效果，但是反应时间较长，且受体系影响较大。因此，结合两种方法的优点，开发化学沉淀-溶液萃取的选煤水净化方法，实现杂质金属离子的清洁高效脱除。

技术特征：

1.一种净化选煤水中杂质金属离子的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种净化选煤水中杂质金属离子的方法，其特征在于，选煤水中杂质金属离子包括fe3+、mg2+、al3+中的至少一种。

3.如权利要求1所述的一种净化选煤水中杂质金属离子的方法，其特征在于，沉淀剂选自硅酸钠、氟硅酸钠或六偏磷酸钠。

4.如权利要求1所述的一种净化选煤水中杂质金属离子的方法，其特征在于，磷酸酯选自磷酸三丁酯或磷酸二辛酯。

5.如权利要求1所述的一种净化选煤水中杂质金属离子的方法，其特征在于，伯胺选自十二烷基伯胺或十八烷基伯胺。

6.如权利要求1所述的一种净化选煤水中杂质金属离子的方法，其特征在于，步骤（1）中，沉淀剂用量为以待处理的选煤水质量计，3~10kg/t；反应时间为3~10min；反应温度为40~60℃；搅拌速度为300~800r/min。

7.如权利要求1所述的一种净化选煤水中杂质金属离子的方法，其特征在于，步骤（3）中，萃取剂用量为以待处理的选煤水质量计，5~15kg/t。

8.如权利要求1所述的一种净化选煤水中杂质金属离子的方法，其特征在于，萃取时间为10~20min；萃取温度为35℃~55℃；震荡强度为100~300次/min。

技术总结
本发明涉及一种净化选煤水中杂质金属离子的方法，属于废水处理的技术领域。包括如下步骤：（1）沉淀；（2）过滤；（3）萃取；（4）分液；其中，步骤（1）中，向选煤水中加入沉淀剂，将选煤水中金属离子沉降；沉淀剂选自硅酸盐、氟硅酸盐、偏磷酸盐中的至少一种；步骤（3）中，向过滤后的选煤水中加入萃取剂进一步萃取杂质离子；萃取剂选自磷酸酯或伯胺中的至少一种。本发明针对不同成分的选煤水，通过调节化学沉淀和溶液萃取的药剂种类和用量、反应温度、反应时间、搅拌强度等条件，实现杂质金属离子的清洁高效脱除。

技术研发人员：刘志钧,邵怀志,刘丽,陶东平,刘媛媛,王若林,侯俊敏,马广喜
受保护的技术使用者：新汶矿业集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/19