铁矿及尾矿絮凝剂

表1铁尾矿的主要化学组成SO 261.7煤泥水是选煤厂的尾矿废水,含有大量的颗粒煤泥和其他一些矿物油、杂醇、酚类等有毒有害物质,废水中C O D C r (化学需氧量)和SS(固体悬浮物量)的浓度很高,直接排放不仅浪费资源,而且造成河道淤塞,影响了水质,已成为重要的煤炭损失源之一,并对环境有较严重的污染[1]。

由于煤泥水是一种颗粒表面带负电荷的胶体体系,为了提高选煤厂的经济效益和环境效益,在处理过程中,投加絮凝剂进行絮凝处理是一种非常有效的处理方法[2~4]。

目前,用于煤泥水处理较多的絮凝剂是聚丙烯酰胺(PA H ),但对于难沉降的煤泥水,投加单一的PA H 絮凝剂,效果往往不理想,况且PA H 的价格较高,其单体或其水解、降解产物常有毒性[5,6]。

因此,对高效、价廉、安全、无污染的新型绿色煤泥水处理絮凝剂的研究开发至关重要,它是选煤厂实现煤泥厂内回收、洗水闭路循环、保护环境的技术关键。

同时,随着环境保护要求的日益提高,以及大量极细颗粒的存在,使得煤泥水的处理十分困难。

尽管随着工艺流程及设备的不断改进,这一现象已有所改观,但是根据煤泥水的性质,合理选择、使用絮凝剂对煤泥水处理仍十分重要,特别是对难净化处理的煤泥水具有更重要的意义。

我们利用盐酸酸洗废液浸取铁尾矿制备一种新型复合型无机高分子絮凝剂———聚硅酸聚合氯化铁(以下简称PSPF C ),并利用该絮凝剂对煤泥水试样进行了相关的实验研究,获得了良好的效果。

1实验1.1主要仪器及原材料D B J -621型六联定时变速搅拌机,722型分光光度计,pH S-3C 型酸度计,FY X -1型高压反应釜,T ur b55型浊度仪,Zet as i zer -2000型ξ电位分析仪。

实验用盐酸酸洗废液取自湘潭钢铁集团六菱轧钢厂,该酸洗废液含质量分数5%盐酸、质量分数22.7%FeC l 2,75m g/L 石油类,pH 值0.2~1.0。

实验用铁尾矿取自湘潭市合力焦化有限公司所属某铁矿,其主要化学组成见表1。

聚硅酸硫酸铁絮凝剂的制备及应用引言水处理是一个至关重要的环境领域，其核心使命是净化水资源，使其达到工业、农业和生活用水的标准。

在这个过程中，一个关键步骤就是絮凝，它被用来有效去除水中的固体颗粒和悬浮物。

聚硅酸硫酸铁，作为一种广受欢迎的絮凝剂，将在本文中进行详细介绍。

水处理的重要性无法被强调过。

随着工业化和城市化的快速发展，水资源的质量和可用性已经成为一个全球性的问题。

为了满足工业、农业和生活用水的需求，水处理成为了不可或缺的一部分。

通过一系列物理、化学和生物过程，水处理技术可以有效地去除水中的各种污染物，包括固体颗粒、有机物、重金属和微生物等，从而确保水质的安全和可用性。

絮凝是水处理中的一个关键步骤，它通过添加絮凝剂来促进水中的颗粒和悬浮物聚集在一起，形成大的絮状物，从而可以更容易地通过沉降或过滤去除。

如果没有这个过程，许多固体物质将仍然存在于水中，影响水质。

聚硅酸硫酸铁是一种常用的絮凝剂，它由硅酸盐和硫酸铁反应形成。

这种物质具有很好的絮凝性能，能够有效地去除水中的固体颗粒和悬浮物。

它的使用可以大大提高水处理的效率和质量，是水处理过程中的一个重要工具。

此外，聚硅酸硫酸铁还具有一些其他的优点。

例如，它可以在广泛的pH范围内使用，具有很好的稳定性；它的制备过程相对简单，成本较低；最重要的是，它对环境的影响较小，可以有效地保护水资源。

总的来说，水处理是保护和利用水资源的关键环节，而絮凝是水处理中的重要步骤之一。

聚硅酸硫酸铁作为一种常用的絮凝剂，具有优秀的性能和广泛的应用前景。

通过使用这种物质，我们可以更有效地去除水中的污染物，提高水质，满足工业、农业和生活用水的需求。

同时，它也为我们提供了一个解决全球水资源问题的有效工具。

第一部分：聚硅酸硫酸铁的制备聚硅酸硫酸铁的制备通常包括以下步骤：1. 准备硫酸铁溶液起初，需要将硫酸铁固体加入适量的水中，搅拌溶解，以制备硫酸铁溶液。

这是合成聚硅酸硫酸铁的基础材料。

絮凝剂对煤泥水沉降速度影响研究张征福摘要：本文根据中阳钢铁有限公司选煤厂煤泥水性质及煤泥絮凝作用的机理，选用两种粒度不同的絮凝剂进行沉降实验。

通过对上清液浊度的测定以及经济性的考虑，得出了细粒级絮凝剂较粗粒级絮凝剂溶解时间短，加入后煤泥水沉降速度快的结论。

关键词：煤泥水，絮凝剂，沉降实验，粒度0.概述水是湿法选煤过程中重要的介质，原煤在洗选过程中经分级、脱泥、脱介、浮选、脱水等作业后分选出产品，大量粒度小于0.5mm的颗粒残留在水中形成煤泥水。

随着煤炭分选设备精度的提高，分选下限降低，煤泥水的处理难度不断增加，从而造成了选煤厂不能及时获得清净的循环水。

为此我们对中阳钢铁有限公司选煤厂煤泥水进行了絮凝沉降实验，从而确定出最优性能的絮凝剂，达到适宜的煤泥水澄清方法。

1.煤泥水的性质及主要特点煤泥水由煤和水组成，其性质既与煤的性质有关又与水的性质有关，并受它们相互关系的影响，主要有煤泥水浓度、粘度、灰分、化学性质及煤泥的粒度，其中煤泥的粒度组成在很大程度上决定了煤泥水沉降过程的难易程度，且随着粒度变细及细粒含量的增多，将使颗粒的布朗运动加剧，煤泥水粘度增大，颗粒间表面电荷斥力作用明显，并使煤泥水具有某些胶体性质，从而导致煤泥水很难自然澄清。

煤泥水的主要特点是：浓度高，粒度细，灰分高，颗粒表面多数带负电荷，同性相斥，使得这些微粒在水中保持分散状态，它们在水中不仅受重力的作用，还收布朗运动影响。

此外煤泥水不但具有悬浮液的特点，往往还具有胶体的某些性质。

2.煤泥水处理流程中阳钢铁有限公司选煤厂采用了两段浓缩、两段回收模式的煤泥水处理流程（见图1），其实质是利用第一段浓缩设备和粗煤泥脱水设备大量回收>0.045 mm 的煤泥，做到物尽其用，并大幅度减小压滤机的负荷，使其充分发挥回收细煤泥的作用，以达到固液分离彻底、煤泥水良性循环，用清水或低浓度洗水选煤的目的。

图1 两段浓缩、两段回收流程在该流程中斜管的分级效果及处理能力是毋庸置疑的，但由于二段斜管上没有澄清水浊度前置反馈伺服装置，不能很好的监控二段斜管沉降效果，导致溢流水经常出现浑浊。

絮凝剂成分絮凝剂是一种重要的水处理剂，主要被用于去除水中的悬浮物、浊度和颜色。

它是由一种或多种化学物质组成的混合物，其中的成分不仅取决于所处理的水的类型和质量，还取决于处理目的和水体条件。

以下是一些常见的絮凝剂成分及其作用：1. 铝盐类铝盐类是一种常见的絮凝剂成分，包括硫酸铝、聚合硫酸铝等。

它们在水中形成絮凝物，在去除悬浮物和色度方面表现出色良好的效果。

硫酸铝是一种通用的絮凝剂，它可以被广泛应用于自来水、工业废水和污水处理等领域。

2. 铁盐类铁盐类是一种结构稳定的絮凝剂成分，包括氯化铁、硫酸亚铁等。

它们在水中形成的絮凝小颗粒可以很快沉淀，从而去除水中的悬浮物、浊度和颜色。

在低碱度水中，铁盐类的表现效果比铝盐类要好。

3. 有机絮凝剂有机絮凝剂是指含有有机基团的化学物质。

它们通常具有电中性、弱离子性和高分子特性。

多聚丙烯酰胺（PAM）是一种常见的有机絮凝剂成分，具有快速沉淀、去除颜色和提高悬浮物聚集速率等优点。

此外，酚类化合物、聚乙烯醇和天然有机物等也常被用作有机絮凝剂。

4. 高分子絮凝剂高分子絮凝剂是指具有高分子量的化学物质，包括凝聚剂和膜分离剂。

它们能够通过削减水中的细胞和胶体，从而提高过滤速度并有效地去除颜色和浑浊度。

膜分离剂具有良好的分离能力和耐化学性能，广泛应用于污水和工业废水处理领域。

5. 天然絮凝剂天然絮凝剂是指从天然材料中提取的化学物质。

其主要来源包括植物、动物和微生物等。

常见的天然絮凝剂成分包括淀粉、木糖等。

此外，微生物制剂也是一种天然的絮凝剂，它可以通过活性菌体和物质生产溶酶体来促进污水净化。

以上是一些常见的絮凝剂成分及其作用。

在水处理过程中，选择合适的絮凝剂成分可以提高净化效果、降低成本并减少处理的环境压力。

凝剂按照其化学成分总体可分为无机絮凝剂和有机絮凝剂两类。

其中无机絮凝剂又包括无机凝聚剂和无机高分子絮凝剂；有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。

它们常常被用于水处理。

（一）无机混凝剂1.低分子无机混凝剂目前应用最广泛的简单无机型絮凝剂是铁系、铝系金属盐。

主要有三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铝。

三氯化铁(Fe:常用的是六水合三氯化铁(FeCl3•6H20)形成的矾花沉淀性好,处理低温水或低浊度水效果比铝盐好,适宜pH值范围较宽,但处理后水的色度比铝系的高,有腐蚀性。

硫酸亚铁(FeS04•H20)离解出的Fe2+只能生成最简单的单核络合物,不如二价铁盐那样有良好的混凝效果。

硫酸铝(Al2(S04)3)是废水处理中使用最多的絮凝剂,使用便利,絮凝效果好,当水温低时水解困难,形成的絮体较松散,它的有效pH值范围较窄。

明矶(Al2(S04)3•K2S04.24H20)的作用机理与硫酸铝同[14]。

2.无机高分子絮凝剂无机离分子絮凝剂混凝效果高、价格低,有逐步成为主流药剂的趋势。

我国此类絮凝剂的开发成绩显著。

无机高分子絮凝剂的品种有阳离子型，如聚合氯化铝(PACL聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝（PAP）、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铁(PFC)、聚合磷酸铁(PFP)、聚亚铁和阴离子型，如聚合硅酸。

聚合氯化铝(PAC)：对各种废水都可以达到好的絮凝效果，能快速形成大的矾花,沉淀性能好，适宜的pH值范围较宽（pH在5-9之间）,且处理后水的pH 值和碱度下降较小。

水温低时,仍可保持稳定的絮凝效果，其碱化度比其它铝盐、铁盐为高,因此药液对设备的侵蚀作用小。

聚合硫酸铁(PFS)：混凝体形成速度快,密集且质量大且沉降速度快。

尤其对低温低浊水有优良的处理效果，适用水体pH值范围(pH在4-11之间),腐蚀性小。

实验表明,用聚铁净化水,可降低亚硝氮及铁的含量。

因此,它是优良安全的饮用水混凝剂剂,有取代对人体有害的聚合铝混凝剂的趋势。

絮凝剂种类及其优缺点絮凝剂种类及其优缺点1、明矾明矾溶于水后电离产生了Al3+，Al3+与水电离产生的OHˉ结合生成了氢氧化铝，氢氧化铝胶体粒子带有正电荷，与带负电的泥沙胶粒相遇，彼此电荷被中和。

失去了电荷的胶粒，很快就会聚结在一起，粒子越结越大，终于沉入水底。

这样，水就变得清澈干净了。

2、聚合硫酸铁聚合硫酸铁与其他无机絮凝剂相比具有以下特点：1.新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂；2.混凝性能优良，矾花密实，沉降速度快；3.净水效果优良，水质好，不含铝、氯及重金属离子等有害物质，亦无铁离子的水相转移，无毒，无害，安全可靠；4.除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著；5.适应水体PH值范围宽为4-11，最佳PH值范围为6-9，净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小，对处理设备腐蚀性小；6.对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著，对高浊度原水净化效果尤佳；7.投药量少，成本低廉，处理费用可节省20%-50%。

3、聚合氯化铝PAC聚合氯化铝由于喷雾干燥稳定性好，适应水域宽，水解速度快，吸附能力强，形成矾花大，质密沉淀快，出水浊度低，脱水性能好等优点，在同样水质的情况下，喷雾干燥聚合氯化铝投加量减少，尤其在水质不好的情况下，喷雾干燥产品投量与滚筒干燥聚氯化铝相比，可减少一半，不仅减轻了工人的劳动强度，而更重要的是减少用户的制水成本。

除此之外，用喷雾干燥产品可保证安全性，减少水事故，对居民饮用水非常安全可靠。

聚合氯化铝,简称高效聚氯化铝,或高效PAC。

采用目前最为先进的生产工艺，使用高效度的优质原料反应聚合而成。

所有质量指标都达到甚至超过国标GB15892-2009要求。

聚氯化铝是通过喷雾干燥工艺加工而成.因此也可叫高效级喷雾干燥聚合氯化铝.聚氯化铝PAC产品特性:开碧源牌PAC产品具有粉末细、颗粒均匀、易溶于水、絮凝效果好、净化高效稳定、投加量少、成本低等特点。

常用絮凝剂介绍1、概念絮凝指通过搅拌使失去电荷的颗粒互相接触聚集在一起，导致形成絮状物(絮体)的过程。

依工艺不同，该过程一般为几分钟.凝聚指胶体被压缩双电层而脱稳的过程。

这个过程时间很短,一般不到1秒钟。

一般情况下,凝聚和絮凝的过程很难截然分开，一般统称其为混凝过程。

将能使水溶液中的溶质、胶体或悬浮颗粒产生絮状物沉淀的物质都叫做絮凝剂.2、絮凝剂简介2。

1金属盐类絮凝剂2.1。

1硫酸铝应用硫酸铝进行污水的处理，它对水的有效pH范围较窄，约5.5～8。

0。

硫酸铝是历史最悠久,使用最广泛的一种无机絮凝剂，化学式Al2(SO4)3•nH2O，n最常见为14或18.工业固体产品为白色或灰色粉末或块状结晶，在空气中易吸潮结块.一般认为硫酸铝以两种方式对水体中的胶体颗粒起凝聚作用：一是吸附脱稳(吸附絮凝)，当铝盐带正电的水解产物吸附在带负电的胶体颗粒表面,部分或全部中和胶体颗粒表面电荷，使胶体脱稳并相互碰撞粘结生长为大颗粒的絮凝过程;二是卷扫沉淀作用(沉淀型絮凝），当铝盐的各种水解产物包裹在水中胶体颗粒表面，并可通过这些水解物种连接胶体颗粒物形成较大的絮体，在絮体的沉降过程中卷扫水中其他胶体颗粒后共同沉淀的过程。

这两种作用形式通常认为可能会交互发生，宏观上可认为是混凝作用.硫酸铝的使用范围较广泛,可应用于饮用水净化，温度在25~40℃之间，低温条件下，硫酸铝水解困难，絮粒较轻而疏松，处理效果较差，同时，硫酸铝还存在诸如成本高,腐蚀性大，在某些场合处理效果不理想等缺点.因此，近年来在许多场合正逐渐被新的絮凝剂（如聚合氯化铝)所取代。

2.1。

2三氯化铁三氯化铁，化学式FeCl3•6H2O，为黄褐色晶体，极易吸潮,易溶于水,具强腐蚀性。

三氯化铁的混凝机理与硫酸铝相类似，最佳使用pH为5。

0～6。

0。

与硫酸铝相比较，三氯化铁处理低温水时性能较好，絮状物强度较大，适用盐类范围较宽，除色能力强，消耗量较少.不足之处是Fe3+与某些有机物形成很强的有色可溶络合物，有可能增大水体的色度。

（冶金行业）第九章+尾矿浓缩与输送第九章尾矿浓缩和输送管道水力输送不溶固体物是壹种效率高，成本低，投资少，占地少无污染的运输形式。

我国金属矿山选矿厂的尾矿壹般都是采用管道水力输送至尾矿库。

但上个世纪八十年代以前由于人们对尾矿处理不很重视，对尾矿输送技术研究较少，那时的尾矿输送浓度普遍都很低。

1984年原冶金部黑色金属矿山情报网曾组织尾矿技术调查组对国内20个有代表性的铁矿选矿厂的尾矿输送系统进行过全面调查，各选矿厂尾矿输送浓度实际运行情况如表9-1。

表9-120个选矿厂尾矿输送重量浓度10%左右，最高仅为20%左右。

大家都知道如果尾矿输送浓度为15%，则每输送1t干尾矿就需携带约5.7m3水，如此低的输送浓度几乎是用尾矿输送系统在输水，大大降低尾矿输送系统的效率，无为地消耗大量电能，增加矿石处理成本。

分析其原因，主要有以下几个方面：（1）设计原因。

上个世纪八十年代以前高浓度输送主要在国外用于精矿长距离管道水力输送。

其设计参数主要采用被输送物料的试验参数。

尾矿由于不创造价值，输送距离又比较近，所以尾矿输送的试验资料非常少，铁选厂尾矿输送只能参照壹些低浓度计算方法进行设计。

壹般设计浓度都不超过25%。

（2）生产能力原因。

当时有些选矿厂实际生产能力能不达到选矿设计规模，造成尾矿输送系统能力偏大，尤其是输送管径偏大，不得不降低设计浓度，增加矿浆流量来保持管道流速达到输送临界流速，防止尾砂沉积堵塞管道。

（3）浓缩、输送设备原因。

尾矿浓缩、输送设备的落后也是造成尾矿低输送浓度输送的主要原因之壹。

尾矿浓缩是尾矿输送系统的关键环节，尾矿输送浓度主要取决于浓缩池底流浓度。

从调查的20个选矿厂尾矿粒度（见表9-2）和尾矿浓缩池底流浓度（见表9-3）情况见，我国铁尾矿粒度是比较偏细的，大多数选矿厂目前使用的普通浓缩机及相应的浓缩池是建国初期的产品，从三十多年使用情况见，这种浓缩池对尾矿平均粒度较细的尾矿适应性和处理效果都不理想。