一種用于脫除煤炭熱解含油污水灰份懸浮物的磁性材料的制作方法
【專利摘要】一種用于脫除煤炭熱解含油污水灰份懸浮物的磁性材料，重量化學(xué)組份是氧化高分子有機(jī)物:0.5-40，Al2O3：10-40，SiO2：5-60，F(xiàn)e3O4：5-60，F(xiàn)e：0.2-30，F(xiàn)eO：1-10，Na2O：0.5-5，MgO：0.5-5；原料按其重量組份配方是鐵礦石：40-80，高嶺土：5-10，木炭：10-30，滑石：5-10，長石：3-15；其工藝流程為:原材料配料—球磨—捏合—成型—烘干—燒結(jié)，燒結(jié)溫度控制在1000℃—得到磁性材料，得到的磁性材料再覆載氧化高分子有機(jī)物，即可；具有工藝簡單，除污效果好。
【專利說明】一種用于脫除煤炭熱解含油污水灰份懸浮物的磁性材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到能源領(lǐng)域煤炭熱解制氣，煤炭熱解制油，油頁巖石熱解制氣，油頁巖石熱解制油行業(yè)污水治理，旨在提供一種用于脫除煤炭熱解含油污水灰份懸浮物的磁性材料。
【背景技術(shù)】
[0002]中國是人口大國，也是能源消費(fèi)大國，現(xiàn)在我國油氣進(jìn)口依有度接近50%，為了解決能源安全能源供應(yīng)這一戰(zhàn)略問題，我國必須大力發(fā)展煤制氣、煤制油、油頁巖制氣、油頁巖制油，開發(fā)煤系能源和油頁巖資源。
[0003]煤制氣、煤制油就是將煤炭熱解干餾制成瓦斯氣和焦炭、半焦炭，再將瓦斯氣洗滌凈化處理制成液化天然氣或汽油、柴油。油頁巖制氣制油同樣是將油頁巖加熱干餾得到瓦斯氣和固體炭，再將瓦斯氣洗滌凈化處理制成液化天然氣或汽油、柴油。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中煤炭熱解制氣、制油或油頁制氣制油需要大量地消耗水，尤其是瓦斯氣的洗滌用水消耗量巨大，而且該類洗滌水含大量的油、苯、二甲苯、多環(huán)芳烴、浙青、膠質(zhì)物，還含大量的酚、吡啶、噻吩、氨氮硫化物、重金屬，屬于劇毒污染嚴(yán)重的工業(yè)污水。該類工業(yè)污水必須進(jìn)行污水治理回用。由于我國大型的煤田或油頁巖礦藏主要在北方缺水地區(qū)，而該類能源項(xiàng)目有需要消耗巨量的水，所以將工業(yè)污水治理回用是解決煤制氣、煤制油、油頁巖制氣、油頁巖制油的關(guān)鍵問題。
[0005]現(xiàn)在我國在西北、內(nèi)蒙、東北投入巨資大上煤制氣、煤制油和油頁巖制氣、油頁巖制油的項(xiàng)目，單個(gè)項(xiàng)目投資一般都在100億甚至500億元，可是大型能源項(xiàng)目上馬后，由于污水處理不能達(dá)標(biāo)符合環(huán)保要求，被迫停車。由于污水處理不能達(dá)標(biāo)后回用，在新疆、西北地區(qū)，嚴(yán)重缺水的情況下，能源項(xiàng)目即便建成也必須停車。
[0006]煤炭熱解污水，油頁巖熱解污水很難處理，該類污水有一個(gè)共同的特點(diǎn)是含高濃度的油又含有高濃度的灰份，任何污水處理工藝如果不能很好地脫除污水中的油和油灰，后續(xù)的脫酚、蒸氨、生化等等治理手段都不能正常有效運(yùn)行，這也是大部分煤制氣、煤制油、油頁巖制氣、油頁巖制油項(xiàng)目不成功的關(guān)鍵，本發(fā)明就是要破解除脫含油污水中灰份懸浮物這一難題，提供一種新型的吸附脫灰的磁性材料。
[0007]煤炭熱解、油頁巖熱解含油污水的處理，我國的科技人員做了很多努力，但都沒有好的辦法來解決這一難題，尤其是如何脫除含油污水中的灰份這一難題?，F(xiàn)實(shí)情況中，煤炭熱解或油頁巖熱解一般是將煤或油頁巖加溫到550°C左右，將煤炭干餾或油頁巖干餾得到瓦斯氣，通過冷卻降溫，用水洗滌凈化得到干凈的瓦斯氣，再將瓦斯氣去制天然氣或油，而這些干餾工藝都遇到煤炭干餾或油頁巖干餾造氣的同時(shí)，煤炭或油頁巖風(fēng)化，機(jī)械磨損產(chǎn)生非常細(xì)小的粉塵；油頁巖干餾造氣的同時(shí)油頁巖風(fēng)化，機(jī)械磨損產(chǎn)生非常細(xì)小的粉塵；這些細(xì)小的粉塵又吸附瓦斯氣中的焦油、膠質(zhì)物、和稠環(huán)芳烴，經(jīng)水洗滌，致使工業(yè)化現(xiàn)場的污水中含有大量的灰包油，油包灰的細(xì)小懸浮物，這些粉塵是煤炭、油頁巖受熱風(fēng)化的產(chǎn)物，具有豐富內(nèi)部微孔結(jié)構(gòu)，那些煤炭油頁巖熱解出來的液態(tài)、膠質(zhì)態(tài)有機(jī)物就滲入了灰份內(nèi)部的微孔結(jié)構(gòu)，遇水冷卻就形成了粘性很大的膠結(jié)物，被包裹在灰份內(nèi)部的孔隙里面。另一種情況是煤炭熱解或油頁巖熱解干餾制瓦斯氣，氣流高速通過煤層或頁巖層，有機(jī)物與無機(jī)物磨擦帶電，導(dǎo)致油包灰、灰包油的顆粒，帶有大量的電荷，這些帶電粒子一進(jìn)入水中，就相互排斥碰撞，懸浮在污水中無法降解因以上幾個(gè)原因，加上油的比重一般比水輕，所以煤制氣、煤制油、油頁巖制氣、油頁巖制油的工業(yè)化現(xiàn)場產(chǎn)生的含油污水像米湯、像面糊湯一樣。含油量一般在2-3%，含灰份懸浮物5%、有的甚至有30%?；曳莸牧?.125—
4.73 μ m，尺寸在這個(gè)區(qū)間的顆粒占到了 90%左右。
[0008]傳統(tǒng)的含油污水處理方法一般是加絮凝劑:如PVC、PVA、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁……加吸附劑如陶粒、活性炭、膨潤土，也有采用微孔陶瓷膜超濾過濾、金屬絲網(wǎng)過濾高速離心機(jī)過濾的方法，但是都不成功，其原因在于要么處理成本大到業(yè)主無法承受，要么達(dá)不到預(yù)期處理的目標(biāo)。急需一種脫除含有污水灰份懸浮物的材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明旨在提供一種用于脫除煤炭熱解含油污水灰份懸浮物的磁性材料，本發(fā)明提供的磁性材料重量化學(xué)組份是氧化高分子有機(jī)物0.5 - 40、A1203:10 - 40，SiO2:5 一 60，F(xiàn)e3O4:5 — 60、Fe:0.2 — 30、FeO:I — 10、Na2O:0.5 — 5、MgO:0.5 — 5。
[0010]本發(fā)明提供的磁性材料的原料按其重量組份配方是:鐵礦石:40-80 (其中鐵礦石作為Fe、FeO, Fe3O4的鐵源)、高嶺土 5 — 10、木炭10 — 30、滑石5 — 10、長石3 — 15，其工藝流程為:原材料配料——球磨——捏合——成型——烘干——燒結(jié)(燒結(jié)溫度控制在10000C)—得到帶有微孔結(jié)構(gòu)的磁性材料，得到的磁性材料再覆載氧化高分子有機(jī)物，最終產(chǎn)品就是本發(fā)明所提供的磁性材料一這一新型材料由于具有大量的微孔結(jié)構(gòu)同時(shí)具有巨大的比表面積，對(duì)含油污水中的灰份具有強(qiáng)烈的吸附功能。將本發(fā)明提供的磁性材料添加到含油污水中，通過攪拌,使含油污水中的灰份碰撞到碰性材料表面被磁性材料吸附捕聚，達(dá)到脫除含油污水中灰份的目的，再將含有磁性材料的含油污水混合物通過一種特殊工藝制造的磁鐵裝置，使吸附了油灰的磁性材料被磁鐵吸附與含油污水分離，達(dá)到脫除蘭炭含油污水中灰份懸浮物的目的。再將吸附了油灰的磁性材料進(jìn)入再生塔再生，以便本發(fā)明提供的磁性材料能重復(fù)使用。
[0011]本發(fā)明提供的磁性材料利用了微孔陶瓷具有毛細(xì)微孔結(jié)構(gòu)有強(qiáng)烈吸附功能；氧化高分子有機(jī)物帶電性對(duì)含油污水中有機(jī)物有強(qiáng)烈吸附功能、吸油不粘油的特性，復(fù)合構(gòu)成一種新的復(fù)合吸附性材料。
[0012]由于煤炭熱解、油頁巖熱解產(chǎn)生的工業(yè)污水含有大量的氨氮、硫化物，呈強(qiáng)烈的酸、堿性，又含有大量的油和其他的有機(jī)物，一般的絮凝劑，表面活性劑一投入到這種含油污水中就聚合固化失活，所以本發(fā)明采用磁鐵吸附這一原理，將本發(fā)明提供的磁性材料以鐵質(zhì)材料為基礎(chǔ)原料，得到的產(chǎn)品同樣具有磁性，在含油污水中能被磁鐵吸取，將本發(fā)明提供的磁性材料等同于一個(gè)一個(gè)小型的捕聚籃子，當(dāng)磁性材料在含油污水中吸附了油灰后，就通過磁鐵吸取，達(dá)到油灰與含油污水分離的目的。
[0013] 以本發(fā)明提供的磁性材料為核心技術(shù)，通過一套處理煤炭熱解蘭炭含油污水的中試系統(tǒng)，運(yùn)行測定含油污水中灰份的含量為30%，粒徑分布為0.125—4.73 μ m,占到了 90%左右，每小時(shí)處理量為Im3后，得到的結(jié)果是能將煤炭熱解含油污水中的灰份去除至150mg/L，效果十分明顯，具有非常大的市場推廣價(jià)值，可以為中國能源事業(yè)做出很大的貢獻(xiàn)。
[0014]本發(fā)明提供的磁性材料，其加工所需原材料來源廣泛，價(jià)格低廉，適宜于大規(guī)模生產(chǎn)，大規(guī)模市場使用，具有非常大的實(shí)用價(jià)值。
具體實(shí)施例
[0015]首先，原料按其重量組份配方:鐵礦石:60 (其中鐵礦石作為Fe、FeO, Fe3O4的鐵源)、高嶺土 7、木炭15、滑石8、長石8，按其工藝流程進(jìn)行制配，工藝流程為原材料配料一球磨一捏合一成型一烘干一燒結(jié)(燒結(jié)溫度控制在IOO(TC)——得到帶有微孔結(jié)構(gòu)的磁性材料，得到的磁性材料再覆載氧化高分子有機(jī)物，即可。
【權(quán)利要求】
1.一種用于脫除煤炭熱解含油污水灰份懸浮物的磁性材料，重量化學(xué)組份是氧化高分子有機(jī)物 0.5 - 40、Al2O3:10 — 40，SiO2:5 — 60，F(xiàn)e3O4:5 — 60、Fe:0.2 — 30、FeO:1 -.10、Na2O:0.5 — 5、MgO:0.5 - 5 ;其特在在于:原料按其重量組份配方是鐵礦石:40_80、高嶺土 5 - 10、木炭10 - 30、滑石5 - 10、長石3 — 15，其工藝流程為:原材料配料——球磨——捏合——成型——烘干——燒結(jié)，燒結(jié)溫度控制在ΙΟΟΟ?——得到帶有微孔結(jié)構(gòu)的磁性材料，得到的磁性材料再覆載氧化高分子有機(jī)物，即可。
【文檔編號(hào)】B01J20/26GK103920475SQ201410194954
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年5月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月11日
【發(fā)明者】黃建榮, 黃立 申請(qǐng)人:黃建榮