2010年第3期煤炭工程研究探討雞西煙煤制磁化水煤漿性能的研究趙艷紅(黑龍江科技學(xué)院資源與環(huán)境工程學(xué)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0.547、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:TQ536.9文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1671-0959(2010)03008903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1實驗部分要意義,近年來磁化處理技術(shù)在水處理、石化工業(yè)、礦物浮選等領(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(xué)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mg/L氯化物總硬度色度pH值H3-N亞硝酸鹽渾濁度總鐵蒸餾水72<0.001自來水055焦化廢水7.50.0012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)胶汀⒖s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100-6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(biāo),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W/%A』/%V%F%S』%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1.0627.0929.1642.690.54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,取焦化廢水下靜置5min后測定水煤漿的性質(zhì)。蒸餾水水煤漿的磁化實驗釆用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,在一定磁吸附量由最初濃度和最終濃度差值確定。添加劑加入一定收稿日期:2009-06-22作者簡介:趙艷紅(1979-),女,講師,黑龍江科技學(xué)院資環(huán)學(xué)院化工系教師,現(xiàn)從事煤的綜合利用教學(xué)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)果列入表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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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。由這個方差分析可以看出,不同水和磁感應(yīng)強度對磁實驗結(jié)果與討論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,粘度/mPa378.40581.305980567891Ⅱ皿222333311.57263.471310.681446.771628.25098.07229.17833.91422.52y=419.27皿/k409.53425.57Sa=∑(y-y)2=139498.27極差Dl16.偏差平方和S06718.4920694.51424.35自由度廠方差V53359.2510347.26212.185830.46方差比F.15顯著性2*(0.10)0·(0.25)0*(0.25)衰5方差分析表方差來源平方和S自由度6718.49M2一20694.5110347.261*(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。機理是響情況也多樣,進而對水煤漿粘度影響也產(chǎn)生了多樣性。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時間對水煤漿性能影響不顯著,為降低成本可在生產(chǎn)表面張力,使水的浸潤性提高,增加了水與煤的附著力,中選擇較短的磁化時間。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、0.5471、磁化時間為即A3B2C2,2010年第3期煤炭工程研究探討0.60383T0.547T0.576T(a)磁化強度對水煤漿性能的影響01020304050.60.708091.0圖2煤表面吸附添加劑量的標(biāo)準(zhǔn)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8425穩(wěn)定性提高35%。分析其原因,可能是由于在磁場作用下415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。(c磁化時間對水煤漿性能的影響3結(jié)論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l0min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、煤分水煤漿,然后將水煤漿試樣經(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(biāo)準(zhǔn)曲線,如圖2所示參考文獻:表6添加劑溶液不同濃度下吸光度的測量值[1]湯永新,葛琦.磁場強度對水煤漿性能影響[門]添加劑質(zhì)量/g0.10.20.30.40.5煤炭加工利用,2001,(3):33吸光度A0.1240.2050.2500.2660.30[2]湯永新紀(jì)明俊,等.磁化對水煤漿成漿性能影響添加劑質(zhì)量g0.60.70.80.的初步研究[J,選媒技術(shù),20,(3):9-1吸光度A0.3620.3820.4310.4640.490[3]湯永新,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(biāo)準(zhǔn)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)影響的研究[冂].沽凈煤技術(shù).2006,(1):38~41樣品未磁化水煤漿磁化水吸光度A0.2060.ll5[6]湯永新,李寒旭,郝勇.水與煤的磁化對水煤漿性能的影響吸附量/g0.51[J].選煤技術(shù).2006,(1):17-20.(夤任編輯趙巧芝)