本项目涉及一种水炭浆及制备方法,具体涉及利用兰炭生产过程中产生的难处理副产物兰炭废水和兰炭末制备的一种环保、资源型水炭浆。兰炭废水是煤中低温干馏生产兰炭过程中产生的难处理副产物,具有成分复杂、污染物浓度高、色度高、毒性大、性质稳定等特点,一般很难处理回用。本项目所提供技术科学合理地利用兰炭废水,不仅能降低环境污染,而且大大节约了珍贵的水资源。
本项目所提供的水炭浆制备方法,包括如下要点:(1)将兰炭在100℃条件下充分干燥,在球磨机中进行磨样处理,筛分处理得到100目、200目、300目不同粒度的兰炭末,按照一定的级配比例混合;(2)将上一步骤级配后的兰炭末与添加剂充分混合,得到兰炭末添加剂的混合物,其中,添加剂是硬脂酸钠和壬基酚聚氧乙醚的混合物,根据兰炭废水成分调整添加剂中硬脂酸钠和壬基酚聚氧乙醚的比例;(3)将步骤二的兰炭末添加剂混合物与兰炭废水混合,搅拌均匀得到本发明所述的水炭浆。
(1)以质量百分数计,兰炭末中,100~200目、200~300目和300~400目兰炭末的含量分别为10%~20%、10%~20%和60%~80%。
(2)水炭浆中,兰炭末所占水炭浆总量的重量百分比为60%~70%,兰炭废水所占水炭浆总量的重量百分比为28%~39%,添加剂所占水炭浆总量的重量百分比为1%~2%。
(3)所述添加剂为硬脂酸钠和壬基酚聚氧乙醚的复配物,根据兰炭废水中挥发酚成分调整复配物组分比例,当兰炭废水中挥发酚含量<3000mg·L-1时,则硬脂酸钠和壬基酚聚氧乙醚添的质量比为0.5:1;当兰炭废水中挥发酚含量为3000~5000mg·L-1时,则硬脂酸钠和壬基酚聚氧乙醚的质量比为1:1;当兰炭废水中挥发酚含量为>5000mg·L-1时,则硬脂酸钠和壬基酚聚氧乙醚的质量比大于2:1。
兰炭废水是煤中低温干馏生产兰炭过程中产生的难处理副产物,主要有两方面来源:一是除尘洗涤水,包括煤破碎和运输过程中的除尘洗涤水、焦炉装煤或出焦时的除尘洗涤水和兰炭装运、筛分以及加工工程的除尘洗涤水;二是在干馏、煤气净化和兰炭熄焦过程形成的工业废水。因此,兰炭废水成分主要为含有高浓度悬浮煤屑、兰炭颗粒物、高浓度有机物和无机物,有机污染物主要为多环芳香族化合物、氮、氧、硫的杂环化合物以及煤焦油类物质,无机污染物主要有硫化物、氰化物、氨氮和硫氰化物等。因此,兰炭废水具有成分复杂、污染物浓度高、色度高、毒性大、性质稳定等特点,一般很难处理回用。目前兰炭废水处理方式采用常规的两级处理,即就是从高浓度废水回收污染物和预处理后的无害化处理,但经过两级处理后,仍达不到国家排放标准,需深度处理,但由于深度处理费用高昂,造成企业成本增加。所以,通常兰炭废水只经过两级处理或简单物化预处理后用于熄焦,致使污染物由液相转化为气相,造成环境的二次污染。
本技术以兰炭为原料,兰炭废水为溶剂,再加入少量添加剂制备符合要求的水炭浆,水炭浆各项指标均满足工业要求,属于一种绿色能源制备方法,解决了兰炭生产过程中兰炭废水难处理应用的技术难题,扩大了兰炭末利用途径,大大降低了对水资源的消耗,对我国的兰炭产业技术进步和现有煤炭资源分级、高效、清洁利用具有重要的意义。
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