2010年第3期煤炭工程究探讠雞西煙煤制磁化水煤漿性能的研究趙艷紅(黑龍江科技學院資源與環(huán)境工程學院化工系,哈爾濱150027)摘要:為研究水磁化對水煤漿性能的影響,以雞西煙煤、水(蒸餾水、自來水、焦化廢水)配制濃度為60%的磁化水煤漿,采用正交實驗法,考查了水、磁化時間、磁化強度對水煤漿性能的影響,結(jié)論是磁化水是影響水煤漿性能的最主要因素,其次是磁化強度,磁化時間的影響最小,最佳配制條件是蒸餾水、磁化強度0.547t、磁化時間為10min關(guān)鍵詞:磁化水;水煤漿;磁化強度;磁化時間中圖分類號:TQ5369文獻標識碼:A文章編號:1671-0959(2010)03-008903水煤漿作為一種潔凈煤技術(shù)在世界和我國發(fā)展具有重要意義,近年來磁化處理技術(shù)在水處理、石化工業(yè)、礦物1實驗部分浮選等領(lǐng)域的應(yīng)用,為磁化處理水煤漿提供了有力的參考,1.1實驗材料特別是研究者們對構(gòu)成水煤漿的煤、添加劑的物理化學性由于要考查磁化水對水煤漿性能的影響,故實驗用水質(zhì)及制備過程的研究投入較多,較少關(guān)注磁化這種物理手和測試水樣選用一次蒸餾水,簡稱蒸餾水;自來水;焦化段對水煤漿性能的影響。本文實驗是以原煤為原料制備濃廢水。三種水的水質(zhì)分析見表1。度為60%水煤漿,并討論了磁化處理對水煤漿性能的影響。表1蒸餾水、自來水、焦化廢水的水質(zhì)分析氯化物總硬度色度pH值NH-N亞硝酸鹽渾濁度總鐵蒸餾水00.7216.10<0.001l自來水焦化廢水7.87.5<0.0010.4試驗研究煤樣取雞西礦務(wù)局平崗煤礦原煤,煤樣經(jīng)破場強度下,磁化一定時間,然后測定其粘度及穩(wěn)定性碎、篩分和加工制備到200目以下?lián)胶?、縮分成若干份,采用NXS-Ⅱ型旋轉(zhuǎn)粘度計,測定水煤漿的表觀粘度。煤樣的工業(yè)分析數(shù)據(jù)如表2所示。實驗采用正交試驗法進行了研究,以100的粘度作本實驗制水煤漿時添加劑種類為腐植酸鈉為性能指標,分析磁化水配制水煤漿影響程度及最佳磁化配表2煤樣的工業(yè)分析比條件。正交實驗表為L934對不同水及磁化強度、磁化時種類%A/%V/%FC/%間對水煤漿性能的影響進行了研究。試驗因素及水平的選取雞西平崗煤1.0627.0929.1642.69詳細情況見表3。為了對比另外作了三種水的空白實驗。表3磁化水制水煤漿因素水平表1.2實驗方法水平水的種類A磁場強度B(T)磁化時間C/min在燒杯中將一定量的添加劑和一種水混合,待添加劑0.383溶解后,加入煤樣,攪拌均勻,在攪拌機上攪拌10min,取焦化廢水10下靜置5min后測定水煤漿的性質(zhì)。蒸餾水0.576水煤漿的磁化實驗采用XCQS順控濕法強磁選機,強磁選機產(chǎn)生的磁場是電磁場,磁感應(yīng)強度較強且是均勻的。將制好水煤漿中煤對添加劑吸附量的測定,采用間接法,即的煤漿先裝入自制的磁化盒,再放入高強磁選機中,在一定磁吸附量中國煤化工E。添加劑加入一定收稿日期:2009-06-22CNMHG作者簡介:趙艷紅(1979-),女,講師,黑龍江科技學院資環(huán)學院化工系教師,現(xiàn)從事煤的綜合利用教學和科研工作。研究探討煤炭工程2010年第3期體積的水中,最初濃度可定,水煤漿用離心機離心分離至分析結(jié)果列表4中。上層澄清為止,取一定量的上層清液作為待測液。由正交試驗的方差分析可以看出,不同水對磁化水配配置一系列標準濃度的添加劑溶液,用分光光度計確制水煤漿的性能有顯著影響,而磁化時間和磁場強度的影定峰位,繪制成標準曲線。對處理過的添加劑溶液用分光響不顯著。而且從方差比來看,磁化時間對水煤漿性能的光度計測定添加劑溶液的吸光度,再在標準曲線上對應(yīng)查影響很小,因此,將磁化時間歸為誤差列,重新對正交試出溶液濃度,并進行含量計算。驗結(jié)果進行方差分析,分析結(jié)果見表5。2實驗結(jié)果與討論由這個方差分析可以看出,不同水和磁感應(yīng)強度對磁化水配制水煤漿的性能有顯著影響。同時由方差分析可以2.1正交實驗結(jié)果與討論看出各因素對水煤漿性能的影響如圖1所示。按正交表進行磁化水煤漿實驗,并將每個試樣測定和表4磁化水配制水煤漿的正交試驗表001s粘度/mPl.90B12312312378.4036438222333459.80331588.75311.57278.87263.471446.771267.57628.25833.911228.601276.703773.44436.89422.52y=419.27Ⅱ,277.97409.53Sa=∑(y.-y)2=13949827極差D差平方和S06718.49424.35自由度方差v53359.25212.185830.46方差比F顯著性2*(0.10)(0.25)0*(0.25)衰5方差分析表方差來源偏差平方和S方差V顯著性106718.49533592517.662·(0.01)20694.5110347.261*(0.25)誤差e12509.623021.32總和T139498.27從上圖(a)可分析出,較高的磁化強度雖然有利于水煤磁化對水煤漿粘度降低的影響不同,磁化自來水配制的水漿粘度的降低,但達到一個最低值后,再增加磁化強度效煤漿粘度比磁化工業(yè)廢水配制的水煤漿粘度低,說明水中果不再明顯。不同水質(zhì)磁化后影響水煤漿的性能不同,其的成分在磁場的作用下發(fā)生了變化,水質(zhì)成分多受磁場影中磁化蒸餾水配制水煤漿粘度最小,如圖(b)所示。機理是響情況磁化使氧和氫之間結(jié)合鍵距離變長,從而降低了水溶液的磁化中國煤化工也產(chǎn)生了多樣性。降低成本可在生產(chǎn)表面張力,使水的浸潤性提高,增加了水與煤的附著力,中選擇CNMHG使水煤漿的流動性有明顯改善,這樣測定水煤漿的粘度由上述結(jié)果可以看出,比較理想的磁化水配制水煤漿較未磁化處理的就下降很多。另外,從圖1中發(fā)現(xiàn)不同水的條件是蒸餾水、0.547t、磁化時間為10min,即AB2C2,2010年第3期煤炭工程研究探討0.6果0.30383T0.547T0.576T0.10.20.3040.50.60.70.8091.0(a)磁化強度對水煤漿性能的影響添加劑含量/g圖2煤表面吸附添加劑量的標準曲線由表7的數(shù)據(jù)可知,經(jīng)磁化后添加劑在煤表面的吸附量大大增加,添加劑的兩親分子即可以與水分子結(jié)合也可自來水焦化廢水蒸餾水以與煤分子結(jié)合,在煤漿中形成很多小微團,小微團結(jié)合b)磁化不同水對水煤漿性能影響的緊密情況,決定了煤漿的穩(wěn)定程度。用靜態(tài)法測定磁化后的水煤漿的穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)磁化水煤漿的較未磁化水煤漿穩(wěn)定性提高35%。分析其原因,可能是由于在磁場作用下使添加劑分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,更利于它與水分子和煤分410子的結(jié)合,增大了煤漿中小微團的結(jié)合的緊密程度,進而改變了磁化水煤漿的穩(wěn)定性。10min 20min 30min(c)磁化時間對水煤漿性能的影響3結(jié)論圖1各因素對水煤漿性能的影響1)實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)水是影響磁化水煤漿性能的最主要因素,其次是磁化強度,磁化時間對磁化水煤漿的影響最小正交表中無此實驗,所以需要按此條件做補充實驗,結(jié)果以雞西煙煤和磁化水配制水煤漿最佳實驗條件是蒸餾水、顯示與正交表中的第八號實驗相近,又考慮到磁化時間不0.547t、磁化時間為10min是最顯著的影響因素,而且從生產(chǎn)成本來說磁化時間越短2)磁化降低水煤漿粘度的機理是磁化使氧和氫之間結(jié)越經(jīng)濟,故磁化水配制水煤漿最佳實驗條件是蒸餾水、合鍵距離變長,從而降低了水溶液的表面張力,使水的浸0.547t、磁化時間為10min潤性提高,增加了水與煤的附著力,使水煤漿的流動性有2.1添加劑吸附量測定結(jié)果與討論明顯改善,而且水中成分不同,受磁場影響就多樣,對水對添加劑在煤粒表面的吸附量進行測定。將不同質(zhì)量煤漿性能的影響就不同添加劑分別加入煤水混合物中,制得含不同濃度添加劑的3)磁場作用使添加劑分子的結(jié)構(gòu)更利于它與水、煤分水媒漿,然后將水媒漿試樣經(jīng)離心分離后得到的清液,用子的結(jié)合,增大了煤漿中小微團結(jié)合的緊密程度,進而改可見光分光光度計測其吸光度,其測量值見表6。對表6中變了磁化水媒漿的穩(wěn)定性。的數(shù)據(jù)進行處理,得到煤粒表面吸附添加劑量的標準曲線,文獻如圖2所示。表6添加劑溶液不同濃度下吸光度的測量值[1]湯永新,李寒旭,葛琦.磁場強度對水煤漿性能影響[門添加劑質(zhì)量/g0.0.煤炭加工與綜合利用,2001,(3):33~35吸光度A0.1240.2050.2500.2660.330[2]湯永新,李寒旭,紀明俊,等.磁化對水煤漿成漿性能影響添加劑質(zhì)量0.6的初步研究[].選煤技術(shù),2001,(3):9-1吸光度A0.3620.3820.4310.4640.490[3]湯水新,李虎,陸向陽,等.磁化水對水煤漿流變性和流動性的影響[J].選煤技術(shù),2003,(5):8-10根據(jù)標準曲線對磁化前后添加劑的吸附量進行比較[4]郝臨山,彭建喜.水煤漿制備與應(yīng)用技術(shù)[M].北京:煤結(jié)果見表7。炭工業(yè)出版社,2003表7磁化后添加劑的吸光度值所對應(yīng)的吸附量[5]徐革聯(lián),祖東偉,張榮曾.煤漿磁化對水煤漿性質(zhì)影響的研未磁化水煤漿磁化水[6]中國煤化工吸光度A0.2060.l15化對水煤漿性能的影響CNMHG吸附量/g0.51(責任編輯趙巧芝)