一种用焦化水进行浮游选煤的方法 【技术领域】
本发明涉及一种用焦化水进行浮游选煤的方法，属废水处理、浮游选煤、洗煤的技术领域。
背景技术
煤是一种混合物，含有碳、氢、氧、氮、硫、磷等化学物质，在工业应用中，常常要对原煤进行洗选，最常用的方法就是以水为介质进行洗选，煤的洗选是洗水的闭路循环，水的清洁是选煤的关键环节，选煤用水的首选是洁净水，即自来水。
由于煤的洗选是一个庞大的工业工程，是以万吨计算的，故选煤消耗的洁净水量是巨大的，选煤用水既消耗了大量的洁净水，又造成了巨大的水资源浪费，使工业用煤的成本大幅上升，还污染了环境。
煤炭炼焦，是煤的精炼升华过程，在炼焦过程中也将消耗大量的洁净水，从而产生焦化废水，焦化废水成分复杂，含有多种难以降解的有毒、有害物质，例如酚、磷化物、氰化物、硫化物等，这些废水如果外排，不仅会导致周围水体污染，还会造成水资源严重浪费。
如何把焦化废水进行处理，然后用于选煤，形成洁净水的循环复用，是一举两得的，是一个十分重要的科研课题。
【发明内容】
发明目的
本发明的目的就是针对背景技术的不足，对煤炭炼焦产生的焦化废水进行生化处理，生成生化水，即洁净焦化水，用洁净焦化水进行浮游选煤，使焦化水得到充分利用，以节约洁净水资源，减少污染，降低选煤成本。
技术方案
本发明使用的化学物质材料为：原煤、焦化水、聚合硫酸铁、磷酸钠、纯碱、亚硝酸细菌、硝酸细菌、反硝化细菌、煤油、仲辛醇、活性碳、次氯酸钠，其组合用量如下：以克、千克、毫升、升为计量单位
原煤：C 100kg
焦化水：H2O 2000L
聚合硫酸铁：[Fe2(OH)(SO4)2.5]100 0.5kg
磷酸钠：NaH2PO4 0.6kg
纯碱：Na2CO3 1kg
亚硝酸细菌：60g
硝酸细菌：60g
反硝化细菌：70g
煤油：CH3(CH2)10CH3 0.12kg
仲辛醇：CH3COH(CH2)5CH3 0.01kg
活性碳：C 2kg
次氯酸钠：NaClO 0.1kg
用焦化水进行浮游选煤方法如下：
(1)处理焦化水
1)预处理焦化水
①将焦化水2000L通过管路依次进入焦化水槽、隔油池、浮油池、调节池、调温池、生化爆气池；
②在调节池内加入混凝剂聚合硫酸铁0.5kg；
③调温池温度控制在25-35℃；
④生化爆气池温度为25-35℃：
2)生化处理焦化水
①生化处理在爆气池中进行；
②在生化爆气池中依次加入：亚硝酸细菌60g、硝酸细菌60g、反硝化细菌70g；
③用搅拌器间歇搅拌，间歇、搅拌时间均为10min；
④向爆气池内输入蒸气，输入速度100cm3/min，输入时间20min；
⑤向爆气池内用风机间歇吹入空气，吹入速度100cm3/min，间歇、吹风时间均为10min；
⑥向爆气池内加入纯碱1kg，调整池内酸碱度pH值为8，偏碱性；
⑦向爆气池内加入细菌营养物质磷酸钠0.6kg，以补充焦化水中磷元素不足，磷酸钠投入量为0.6kg，均匀投放；
⑧静置、生化处理1440min；
3)后续处理焦化水
①加入除色剂活性碳2kg，均匀搅拌，进行除色处理；
②加入除氰剂次氯酸钠0.1kg，均匀搅拌，进行除氰处理；
③除色、除氰处理后，爆气池内上部为焦化水，下部为污泥；
④将焦化水抽至储水箱内，供选煤洗煤使用，污泥倒掉，此时焦化水为：生化洁净焦化水；
(2)用生化洁净焦化水浮游选煤
1)将原煤100kg置于浮选槽内；
2)加入生化洁净焦化水1000L；
3)配制煤油+仲辛醇混合液并加入
取捕收剂煤油0.12kg；
取起泡剂仲辛醇0.01kg；
混合搅拌后加入浮选槽内；
4)开启搅拌机，搅拌机做正反方向匀速转动，搅拌机转数为1800r/min；
5)开启空气压缩机，向浮选槽内输入空气，输入速度200cm3/min；
6)用刮泡器刮除上面的浮游气泡；
7)在搅拌机搅拌下，在20℃常温下，在压缩空气输入状态下，在捕收剂煤油、起泡剂仲辛醇作用下，原煤精选，时间20min，成煤浆；
8)浮选后，由抽液泵将煤浆抽至抽滤斗内，进行抽滤，抽滤斗内的滤网上留存精煤，即：选煤产物，抽滤箱中留存抽滤废水，即选煤废水；
(3)干燥箱干燥精煤
将选出的精煤置于不锈钢容器中，然后置于干燥箱中进行干燥，干燥温度75℃，干燥时间200min；
干燥后即为最终产物：精煤
(4)检测、化验、分析、表征、对比
对用生化洁净焦化水浮选后的精煤，进行形貌、色泽、化学成分检测、化验、分析、表征、对比；
用工业分析仪进行化学成分分析；
(5)精煤储存
对用生化洁净焦化水浮选的精煤储存于阴凉、干燥环境，要防水、防潮、防氧化、防酸碱盐侵蚀，储存温度20℃±3℃，相对湿度≤20％。
所述的焦化水的生化处理是在爆气池中进行的，先将焦化水置于焦化水池1中，经进水阀9、进水管47输入隔油池2中静置，然后进入浮油池3静置，然后进入调节池4静置，然后进入调温池5调温，温度调至25-35℃，然后输入爆气池6进行生化处理；爆气池6呈方槽形，上部池盖53上设有加料斗8、搅拌机48、风机54、蒸气机7、蒸气管20，并深入爆气池6内，加液漏斗8向爆气池6内加入亚硝酸细菌16、反硝化细菌17、硝酸细菌18、纯碱46、磷酸钠19，爆气池6内由蒸气15充填、流动，并进行生化反应，生化反应后的生化水由出水管10输入除色池11进行活性碳除色处理，除色后输入除氰池12，进行次氯酸钠除氰处理，除氰后的焦化水进入生化洁净焦化水池13，并由出水阀14控制，水池13内为：生化洁净焦化水。
所述的生化洁净焦化水浮游选煤，是在浮选槽中进行的，生化洁净焦化水箱21内的水由进水阀23、进水管24输入浮选槽22内，浮选槽22内底部加入原煤37，浮选槽22上部槽盖40上设有双向搅拌机25、加料箱26，加料箱26上设有煤油箱49、仲辛醇箱50、搅拌器51，煤油+仲辛醇混合液52搅拌后由输液管39输入浮选槽22内；浮选槽22左下部设有空气压缩机27、进气阀28、进气管29，加料箱26加入捕收剂煤油、起泡剂仲辛醇后，空气压缩机27输入压缩空气42，浮选槽22内上部为气泡41；浮选槽22右下部设有抽液泵32、出液阀30、出液管31，并联通输液管33，输液管33对准抽滤斗34，抽滤斗34内设有滤网44，滤网44上部为精煤38，抽滤斗34联通抽滤箱36，抽滤箱36联通抽液管45、抽液阀53、抽滤泵35，抽滤箱36内为废水43。
有益效果
本发明与背景技术相比具有明显的先进性，它是用炼焦后的焦化废水，先进行预处理、生化细菌处理、后续除色、除氰处理，制成生化洁净焦化水，利用生化洁净焦化水进行浮游选煤，使用捕收剂煤油、起泡剂仲辛醇，经搅拌、吹入压缩空气，然后进行抽滤，经干燥后得到用生化洁净焦化水选出的产物精煤，用生化洁净焦化水选出的煤，虽然化学成分有微量变化，但不影响工业化应用，用焦化废水选煤，即节约了洁净自来水，减少了浪费，又减少了环境污染，降低了选煤成本，使洁净自来水形成炼焦一选煤复用循环，是十分理想的水资源的再利用技术。
【附图说明】
图1为焦化水生化处理状态图
图2为生化洁净焦化水浮游选煤状态图
图3为洁净水选煤、生化洁净焦化水选煤产物化学成分对比表
图中所示，附图标记清单如下：
1、焦化水池，2、隔油池，3、浮油池，4、调节池，5、调温池，6、爆气池，7、蒸气机，8、加料斗，9、进水阀，10、出水阀，11、除色池，12、除氰池，13、生化洁净焦化水池，14、出水阀，15、蒸气，16、亚硝酸细菌，17、反硝化细菌，18、硝酸细菌，19、磷酸钠，20、蒸气管，21、生化洁净焦化水箱，22、浮选槽，23、进水阀，24、进水管，25、搅拌机，26、加料箱，27、空气压缩机，28、进气阀，29、进气管，30、出液阀，31、出液管，32、抽液泵，33、输液管，34、抽滤斗，35、抽滤泵，36、抽滤箱，37、原煤，38、精煤，39、输液管，40、槽盖，41、气泡，42、压缩空气，43、废水，44、滤网，45、抽液管，46、纯碱，47、进水管，48、搅拌机，49、煤油箱，50、仲辛醇箱，51、搅拌器，52、煤油+仲辛醇混合液，53、抽液阀，54、风机。
【具体实施方式】
以下结合附图对本发明做进一步说明：
图1所示，为焦化水生化处理状态图，各池、槽相互位置、联接关系要正确，安装牢固。
焦化水生化细菌处理前先进行预处理，调节控制浮油温度等，生化处理后进行除色、除氰化物处理，然后制备成生化水，即生化洁净焦化水。
硝酸细菌、亚硝酸细菌、反硝化细菌、活菌率为96％，以磷酸钠为食物。
生化细菌处理焦化水原理：
在煤气池中，含有大量活性很强的细菌及微生物群落，它们与污水中的悬浮物和胶体组成悬浮物-微生物共存体，其絮凝性和黏附力大大增强；当这样的污水与回流的污泥混合后，相互间发生絮凝和吸附，此时，难降解的悬浮物一胶体得到絮凝、吸附、黏结，经沉降后与水分离；在预处理时，活性污泥对一部分可溶性有机物具有生物降解作用，这样对一些有害物质的去除率大大高于初沉池；也正是由于预处理，使整个工艺中非生物降解率提高，使生化处理的水水质稳定，且负荷较低。
图2所示，为生化洁净焦化水浮游选煤状态图，各部位置、联接关系要正确，安装牢固。
浮选槽为方形或矩形槽体，要用不锈钢板制作，捕收剂煤油、起泡剂仲辛醇要配量混合使用。
压缩空气要充足，搅拌机要匀速正反转动搅拌。
生化洁净焦化水浮游选煤原理：
浮游选煤是依据颗粒表面润湿性的不同分选煤泥的；当矿浆中加入烃类油捕收剂时，煤粒和油分子间的表面张力小于煤粒与水分子间的表面张力，因此烃类油可以在煤粒表面展开，形成疏水的油膜，提高煤粒表面的疏水性；而矸石有很强的亲水性，易被水分子覆盖，烃类不能在矸石表面吸附；因此捕收剂的加入扩大了煤粒和矸石表面的润湿性差别，促使分选顺利进行；起泡剂可以在气液界面浓集，并在界面上形成定向排列，以极性端指向水，非极性端指向气；由于极性端地极性和水分子发生作用，在气泡表面形成一层水化膜，阻碍了气泡的兼并，促使空气分散，从而形成小的气泡，并可增加抵御外力作用时变形而破裂的能力；煤粒表面润湿性差，碰撞时粘附到气泡上，被气泡带至水面，形成矿化泡沫；矸石表面润湿性好，碰撞时不与气泡附着，仍留在矿浆中；将泡沫和矿浆分别排出，即可得到精煤和尾煤。
焦化水的生化处理、生化洁净焦化水的浮游选煤使用的化学物质材料、生化细菌等的量值，是按预先设置的最佳范围确定的。
图3所示，为洁净水选煤与生化洁净焦化水选煤产物化学成分对比表，表中可见，生化洁净水选出的煤化学成分有微量变化，在工业化应用时，可针对元素的不同进行处理。