1前言

　　随着国家对环保工作的重视，要求选煤厂的污水不能外排；另外水资源的匮乏又迫使选煤厂的污水必须复用，因此选煤厂的污水处理尤为重要。选煤厂污水处理的常用助凝剂可归结为二大类，一类是凝聚剂；另一类是絮凝剂。絮凝剂一般均为有机高分子化合物，常用的是阴离子型的(如聚丙烯酰胺)；此外近年来又开发出了一些阳离子型产品，絮凝剂一般均是化工厂的定型产品。选煤厂常用的凝聚剂均为无机物，如铝盐、铁盐、镁盐、钙盐等，其产品都是一些 化工厂的副产品，而不是定型产品。凝聚剂起凝聚作用的是其中的高价金属离子，只要获得高价的铝、铁、镁、钙等金属离子，就能制得凝聚剂。在煤矿的许多矿物中均含有丰富的铝、铁、镁、钙等金属成分，这为凝聚剂的自制创造了条件。下面介绍几种简单的凝聚剂自制途径和方法。

　　2制备途径和方法

　　2.1用煤矸石生产碱式氯化铝

　　煤矸石主要是由无机质和少量有机质组成的混合物，无机质中主要包括矿物质和水，构成矿物物质成分的元素多达数十种，一般以硅、铝为主。表1为某矿区煤矸石成分。

　　表1某矿区煤矸石成分(%)

　　AdSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3TiO2总量

　　67.2950.5626.089.103.391.541.873.4696.01

　　    用煤矸石生产碱式氯化铝，一般要求煤矸石中Al2O3的含量大于19%。其生产工艺流程如附图所示。将煤矸石粗碎到13mm以下，进行高温焙烧，除去可燃组分.焙烧后的煤矸石经细碎后，在一定温度和时间控制下，在反应釜内与工业盐酸反应，然后进行沉淀分离，得到三氯化铝溶液。再将三氯化铝溶液置于聚合池内聚合，得到碱式氯化铝液体，经干燥可得固体产品。主要反应式如下：

　　附图生产碱式氯化铝工艺流程

　　用煤矸石制备碱式氯化铝工艺在贵州省的盘江矿务局［1］投入实际生产，凝聚效果较好。

　　2.2用风化煤生产腐植酸钠

　　风化煤产于露天坑距地表数十米的露头处，又叫露头煤，呈黑褐色，无光泽，片状结构，含较多的古植物化石残体，水分含量较大。露头煤风化变质后生成较丰富的再生腐植酸，有的含量高达40%以上。腐植酸是一种天然的高分子电解质，本身不溶于水，经处理生成的腐植酸钠溶于水，是良好的凝聚剂。表2为某矿区风化煤的成分(其中HAad为腐植酸含量)。

　　表2某矿区风化煤成分(%)

　　MtAdHAadSQCH

　　35.4121.6640.020.3035.151.54

　　    腐植酸钠的制备过程是将风化煤粉碎至小于80网目以后，按表3所列比例将煤与烧碱的水溶液放入反应器，用蒸汽加热至沸腾，经搅拌并保温2h后，排入贮存池冷却，除去沉渣，其澄清液即为腐植酸钠溶液。其化学反应式如下：

　　表3自制腐植酸钠配料比例

　　配料名称风化煤烧碱水

　　配比(kg)100.440

　　     HR+NaOH→NaR+H2O

　　 其中：R为腐植酸基团

　　 辽宁阜新的海州矿选煤厂［2］用风化煤制取腐植酸钠，并用于煤泥水的澄清，获得了理想的效果。

　　2.3用粘土制备混凝剂

　　    优质的粘土中含有丰富的铝、铁等矿物。用于制备混凝剂的粘土要求含沙量小于5%，Al2O3的含量大于30%，Fe2O3的含量大于6%。采用废硫酸，其配料比例见表4。

　　表4粘土制备混凝剂配料

　　配料名称粘土水废酸

　　配比(kg)5001000100

　　制备工序是：先向反应器中加水，然后缓慢加酸，同时开动搅拌机构，向反应器中加入粘土，并向反应器中供气，使反应器内的温度达到90—100℃，保持此温度4h，将反应器内溶液排入成品池冷却、除渣，即制得混凝剂。另外，反应过程中需加一定量的催化剂，其反应方程如下：

　　用酸自制的混凝剂呈一定的酸性，使用时需加少量的碱中和，以防止药剂腐蚀管路和设备。该制备工艺已在黑龙江省鸡西市选煤厂［3］用于实际生产。

　　2.4用选煤厂浮选尾矿制取混凝剂

　　选煤厂的浮选尾矿灰分一般较高，其组成以粘土矿物为主，并含有部分金属矿物。某厂浮选尾矿的矿物组成见表5。

　　表5浮选尾矿矿物组成(%)

　　SiO2Al2O3FeMgOCaOP

　　43.9220.412.771.861.590.032

　　    制备过程主要是用硫酸置换出其中的铝、铁、镁等金属离子。制备时浮选尾矿最好浓缩至400g/L以上，制备过程中需用蒸汽加热溶液，并加一定量的催化剂，制成品需加碱进行中和。用浮选尾矿制成的混凝剂与絮凝剂配合使用处理煤泥水效果良好，费用低。该制备工艺曾在鸡西矿务局的小恒山矿选煤厂［4］进行了工业性试验。

　　2.5用粉煤灰制备混凝剂

　　粉煤灰的主要成分有SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3等，其中的铝、钙、镁、铁等金属离子均能起到较理想的混凝作用。制备工序是［5］先将粉煤灰筛分，除去杂质，然后取一定体积的粉煤灰加入反应器中，再加入三倍体积的水，用浓硫酸调节反应器中的pH值并保持在4.0，此时铝、铁、钙、镁等离子溶解出来，从而得到具有一定酸性的混凝剂。该药剂适于处理化工厂的碱性污水。若要用它处理中性污水，还要用一定量的碱中和制 得的呈酸性的混凝剂。

　　3结语

　　随着水资源的日益枯竭，污水的处理及复用很快就会摆上一些企业的议事日程，凝聚剂的需要量将大幅度地增加。凝聚剂的自制方法很多，以上只是介绍一些简单常用的方法，各地在选择凝聚剂的自制方法时，应充分考虑当地的实际情况，不能生搬硬套，应本着采用最简单的工艺，使用最便宜的原料，生产价格最低廉的凝聚剂，为污水的处理及复用创造有利条件。