【正文】 類捕收劑是最重要的捕收劑，特別是煤油、柴油、改性柴油等，占藥劑用量的 80%90%。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)論文 15 第二章 試驗與分析 試驗流程 本實驗的 內(nèi)容包括： 煤樣的 準備與計算 ，同時分析煤樣性質。 研究內(nèi)容 本試驗的 主要研究內(nèi)容如下 : (1)研究所采煤樣的性質， 如 煤的工業(yè)分析，為浮 選 提供基礎依據(jù)。雖然煤在一次能源中所占的比重逐漸下降，但由于能源消費總量的增加，煤的需求量仍將以平均每年 %的速度增長，到 2050 年煤炭需求將達到 3040 億噸。變質過程高和變質過程低的煤，其可浮性均有下降。 三、氣泡的礦化 礦粒向氣泡選擇性地附著，這是浮選過程中最基本的行為。除機械攪拌外，再補充向浮選糟內(nèi)充入低壓空氣。 (5)分散劑。 (2)活化劑。也是浮選含金多金屬硫化礦的常用描收劑，常與黃藥類同時使用． 非離子型極性捕收劑的分子不解離，如含硫酯類，非極性捕收劑為烴油（中性油），如煤油、柴油等。加一種藥劑能改變礦物顆粒的親水性而產(chǎn)生疏水性使之可浮，這種藥劑通常稱之為捕收劑。常用的有用絮凝劑使細粒金或含金礦物絮凝成較大顆粒，脫出脈石細泥后再浮去粗粒脈石，這是絮凝 — 浮選。 解放前中國有幾座黃金浮選廠和副產(chǎn)回收金銀的有色金屬浮選廠。泡沫浮選法并不是起源于理論研究 ,而是本世紀的 經(jīng)驗積累的結果。處理量第二大的礦石是磷酸鹽礦石 ——— 1 1911 年在美國蒙大拿州的 Basin 建立了第一座浮選廠 Timber Butte 選廠。是利用礦物表面物理化學性質的差異來選分礦石的一種方法。三是膜很薄，流道短，對流體的阻力小，因而過濾速度很快，吸附容量小。它需在高壓下運行，需配備高壓泵和耐高壓的管路。 膜分離 廢水經(jīng)生物處理過后，送往熄焦池以供熄焦，實現(xiàn)酚水的閉路循環(huán)，從而減少了排污，降低了運行 費用。此外，盤片在污水液面以上時，氧氣進入盤片表面的液膜中并使液膜中的氧氣含量飽和。 (2)高負荷生物濾池 高負荷生物濾池是在普通生物濾池的基礎上加以改進而來的，是通過限制進水 BOD內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)論文 6 值和在運行上進行出水回流等技術來實現(xiàn)的。序批式活性污泥法的特點： 一是工藝流程簡捷，在一個池內(nèi)可以完成幾個工藝流程，其工程造價與傳統(tǒng)的活性污泥法相比省 22％，占地少 30％；二是處理效內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)論文 5 果好；三是控制靈活，易于實現(xiàn)脫氮除磷；四是污泥的沉降性能好；五是可以防止污泥膨脹。吸附再生活性污泥法的特點：一是對沖擊的適應性較強；二是可設置活性污泥“吸附”和“代謝”有機物的最 佳工作狀態(tài)，構筑物體積小于傳統(tǒng)活性污泥法；三是出水水質較傳統(tǒng)活性污泥法較差；四是當有機物是以溶解性 BOD為主時，不宜采用吸附再生活性污泥法。 21 世紀開始采用的工藝為：廢水 → 回收 → 調節(jié) → 隔油 → 生物膜法 → 膜分離 → 回用（作為冷卻水、消防用水、綠化水，實現(xiàn)零排放）。 (3)對農(nóng)業(yè)的危害。 焦化工業(yè)廢水的危害 焦化廢水的危害涉及范圍廣危害嚴重，主要包括以下三個方面： (1)對水體和水生物的危害。 因此深入研究焦化廢水在選煤中的應用 對實現(xiàn) 焦化廢水的處理和選煤用水都 有著非常重要的現(xiàn)實意義。 對水體和水生物、人體還有農(nóng)業(yè)都有很大的危害， 實現(xiàn)環(huán)境保護 ,走清潔生產(chǎn)道路是焦化工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā) 展的必由之路。s steel industry, China39。內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)論文 I 摘 要 隨著中國鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展 ,中國的焦化工業(yè)呈現(xiàn)高速增長趨勢 ,2022 年焦炭總產(chǎn)量約占世界焦炭總產(chǎn)量的 46%,出口焦炭約占世界焦炭貿(mào)易總量的 56%,中國已成為世界焦炭生產(chǎn)、消費及貿(mào)易第一大國。 關鍵詞 ： 焦化廢水， 選煤廠， 浮選，浮選藥劑 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)論文 II ABSTRACT With the rapid development of China39。焦化行業(yè)廢水排放量占到全省相應排放總量的 30%以上 ,焦化工業(yè)成為山西環(huán)境污染最嚴重的行業(yè)之一。 而選煤工藝中需要耗用大量的水資源，在水資源日益缺乏的現(xiàn)今時代，能節(jié)約用水既是保護環(huán)境之舉又有明顯經(jīng)濟效益。焦化廢水處理難度大，目前各企業(yè)對這類廢水的處理主要采取生化法，但在生化處理過程時廢水中酚及殘余焦油等含量偏高，活性污泥微生物難以馴養(yǎng)，導致生化處理工藝正常運轉比較困難 [3]。低級酚還能引起皮膚過敏 ,長期飲用含酚污水會引起頭內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)論文 3 暈、貧血以及各種神經(jīng)系統(tǒng)病癥。其中深度處理多采用混凝或活性炭吸附工藝。 吸附再生活性污泥法 吸附再生活性污泥法是將活性污泥對有機物的“吸附”和“代謝穩(wěn)定”的兩個階段分在兩個相對獨立的構筑物中完成。 序批式活性污泥法 將初沉池出水引入具有曝氣功能的 SBR 反應池，按時間順序進行進水、曝氣反應、沉淀、出水、待機（排泥與閑置）等基本操作，從污水的流入開始到待機時間結束稱為一個操作周期。在濾池內(nèi)設有固定生物膜的載體（濾料），污水由上而下過濾時，不斷與濾料相接觸，微生物就在濾料表面逐漸形成具有降解有機物功能的生物膜，經(jīng)過濾池處理的污水和濾池濾料上脫落的老化生物 膜流入二沉池，經(jīng)過固液分離后，排出凈化水。當盤片離開污水時，盤片表面形成的水膜從空氣中獲得氧氣，在微生物的作用下，被吸附的有機物發(fā)生降解和轉化。 (7)生物流化床生物流化床是借助流體（液體、氣體）使表面生長著微生物的固體顆粒（生物顆粒）呈流態(tài)化，實現(xiàn)去除有機物的一種生物膜法。在濃溶液的一端施加壓力，使?jié)馊芤褐械乃ㄟ^膜進入稀溶液的過程稱為反滲透?？紫堵士蛇_ 70％～ 80％，孔的數(shù)目約為 1 107 個 /cm2。 [5] 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)論文 8 煤的浮選工藝 浮選法 是選金生產(chǎn)中應用最廣泛的一種選礦法。 20 世紀初，泡沫浮選法應用選別有色金屬和黃 金礦 ． 今天所應用的泡沫浮選起源于幾乎一個世紀以前的澳大利亞。 05 億 t 的銅礦石中生 42 萬精礦。通過添加適宜的浮選藥劑和 pH 調整劑來改進水分子與礦物表面間的相互反應的方法是實現(xiàn)從大量的復雜礦石 (我們的礦物資源 )中選擇性地分離有用礦物的關鍵。超細粒浮選或荷載體浮選和離子浮選可以回收微細粒金。當入選礦粒小于 l0um 時需要采用特殊的浮選法。 (1)捕收劑 自然界中除煤、石墨、硫磺、滑石和輝鉬礦等礦物顆粒表面疏水、具有天然的可浮性外，大多數(shù)礦物均是親水的，金礦物也是如此。烷基二硫代磷酸或其鹽類，如 (RO)2PSSH，式中 R 為烷基，俗稱黑藥． 烷基二硫代氨基甲酸鹽和黃原酸鹽的酯類衍生物等也是硫化礦物 常用的捕收劑。在選金時，最常用的調節(jié)劑是石灰和硫酸。常用的絮凝劑有聚丙烯酰胺和淀粉等。 (2)充氣機械攪拌式。 二、攪伴并造成大量氣泡 借助于浮選機的充氣攪拌作用，導致礦漿中空氣彌散而形成大量氣泡 ，或促使溶于礦漿中的空氣形成微飽析出。通常，中等變質程度的煤具有做好的可浮性。煤炭在我國一次能源中所占的比例高達 75%左右，預計到 2020 年煤炭仍將占一次能源的 60%以上。 實現(xiàn)環(huán)境保護 ,走清潔生產(chǎn)道路 ,是焦化工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路 。 為判斷是否可以將焦化廢水應用到選煤中提供依據(jù)。起泡劑富集在水 氣界面，促使空氣在礦漿中彌散成小氣泡，防止氣泡兼并，并提高氣泡在礦化和上浮過程中的穩(wěn)定性，保證礦化氣泡上浮后形成泡沫層刮出。 用取樣器抽取藥劑，加入藥劑的體積按式 ()計算： mdWV ?? 16110 () 式中： V—— 加入藥劑的體積數(shù)， ml； W1—— 試驗煤樣量， g； m—— 藥劑單位消耗量， g/t； d1—— 藥劑密度，仲辛醇為 。向浮選槽加入清水，并開動浮選機攪拌清洗直至浮選槽干凈為止。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)論文 21 表 廢水水質監(jiān)測報告表 采樣地點 及時間 分 析 項 目 酚 mg/L pH mg/L COD mg/L 氰化物 mg/L 硫化物 mg/L NH3N mg/L 循環(huán)水 循環(huán)水 采用液 液萃取的方法對所采水樣進行處理，萃取劑為石油醚和 CH2Cl2。 向浮選機內(nèi)先加入約 1000ml 容積的水 ,關閉進氣閥門，開動浮選機，徐徐加入稱好的干煤樣 100g，攪拌至煤全部潤濕后，再加入自來 水 或焦化廢水 ，使礦漿液面達到規(guī)定標線，礦漿凈體積約為 ，開動計時器。 各道浮選工序操作時間要嚴格按照上述規(guī)定執(zhí)行，誤差不超過兩秒。 020406080100油比：6 油比：8 油比：1 0精煤產(chǎn)率（%）起泡劑：0 . 0 1 0 m l起泡劑：0 . 0 2 5 m l起泡劑：0 . 0 4 0 m l 圖 精煤產(chǎn)率隨藥劑量變化的關系圖 278 100 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)論文 30 0510152025油比：6 油比：8 油比：1 0精煤灰分（%）起泡劑：0 . 0 1 0 m l起泡劑：0 . 0 2 5 m l起泡劑：0 . 0 4 0 m l 圖 精 煤灰分隨藥劑量變化的關系圖 01020304050607080油比：6 油比：8 油比：1 0尾煤灰分（%）起泡劑：0 . 0 1 0 m l起泡劑：0 . 0 2 5 m l起泡劑：0 . 0 4 0 m l 圖 尾煤灰分隨藥劑量變化的關系圖 由圖 的 三條曲線相比 可得 ，總體上起 泡劑為 精煤產(chǎn)率最高，起泡劑為 時 選煤效果 其次，起泡劑為 時 選煤 效果最差。 表 焦化廢水浮選試驗結果 捕收劑 用量 ml 起泡劑 用量 ml 精煤 尾煤 入料 產(chǎn)率 ％ 灰分 % 產(chǎn)率％ 灰分 % 產(chǎn)率％ 灰分 % 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)論文 32 66 把以上實驗數(shù)據(jù)用折線圖進行整理可利于我們分析用 焦化廢 水選煤時精煤產(chǎn)率和尾煤 灰分隨藥劑變化關系，精煤產(chǎn)率、 尾 煤 灰分 隨 藥劑用量變化的關系圖分別如圖 、圖 和圖 所示。由 圖 分析可知用自來水進行選煤，當起泡劑為 時精煤尾煤灰分隨油比的增大先上升后下降，在油比為 8 時尾煤灰分最高。 本試驗按下列步驟測定灰分： 1． 在天平上 稱重， 標 記下坩 堝 重量 ，并稱 1g 煤樣于灰皿中鋪平； 2． 將灰皿入馬弗爐內(nèi)，然后關上爐門，留門縫約 15mm； 3． 將馬弗爐升溫至 500０ Ｃ（不少于 30min），并保持 30min； 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)論文 28 3． 升溫至 815０ Ｃ，此溫度下持續(xù)燒煤 1 小時； 4． 取出 灰皿 放在干燥器中 ， 冷卻 5min； 5． 用天平 稱重， 并 計算 灰分 ： 灰分 % = （烘烤后的重量 坩堝重量）247。浮選過程中控制補水速度，使整個刮泡期間礦漿液面保持恒定。 (2) 分析結果 樣品中有機物的定性是按譜庫檢索報告并參照質譜解析和有關文獻綜合加以判斷。 水為自來水，浮選試驗分別在以下幾組藥劑條件下進行： (1) 起泡劑為 時 ，在捕收劑分別為 、 、 的條件下進行試驗； (2) 起泡劑為 時，在捕收劑分別為 、 、 的條件下進行試驗； (3) 起泡劑為 時，在捕收劑分別為 、 、 的條件下進行試驗； 水為焦化廢水，浮選試驗分別在以下幾組藥劑條件下進行： (1) 起泡劑為 時，在捕收劑分別為 、 、 的條件下進行試驗； (2) 起泡劑為 時，在捕收劑分別為 、 、 的條件下進行試驗； (3) 起泡劑為 時，在捕收劑分別為 、 、 的條件下進行試驗。 2 分鐘后，打開進氣閥門，同時以 30 次 /分的速度，沿浮選槽整個泡沫生成面，按一定的刮泡深度刮泡 5 分鐘，泡沫產(chǎn)品集中于一個器皿中。此外因芳烴含量高，所以浮選活性較煤油高，但選擇性不如煤油。 本試驗的操作流程如下圖所示：