第14卷第11期中國礦業(yè)Vol 14. No. 112005年11月CHINA MINING MAGAZINENovember 2005煤生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物作為水煤漿添加劑試驗(yàn)研究王龍貴1:2張明旭歐澤深2沈國娟(1.安徽理工大學(xué)材料系·淮南232001;2.中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院·徐州221008)摘要本項(xiàng)研究通過培育微生物菌種,作用于經(jīng)硝酸處理旳褐煤樣,得到煤生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。用此水溶性產(chǎn)物作為添加劑制備岀水煤漿,與加與不加常規(guī)添加劑的兩種水煤漿進(jìn)行粘度對(duì)比試驗(yàn),從考察了煤生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物制備的水煤漿流變特性。結(jié)果顯示使用煤生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物作為水煤漿添加劑能制備出優(yōu)質(zhì)水煤漿關(guān)鍵詞煤生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物微生物菌種水煤漿粘度中圖分類號(hào)TD97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼文章編號(hào)1004-4051(2005)11-0076-03APPLICATION OF BIOCONVERSION PRODUCTS OF COAL INPRODUCING COAL-MATER-MIXTUREang Longgui Zhang Ming Xu Ou Zeshen Shen guojun(l Chemical Institute, China University of Mining and Technology. Xuzhou 221008, China2. Anhui University of Science and Technology Huainan 232001, China)Abstract: In this research, the bioconvesion products have been obtained through the apptication ofcultivation fungis to the lignite coal pre-treated with nitric acid. based on the comparison of the viscosity ofcoal-water- mixture when additive is added and when it is not. The rheologic behavior of coal-water-mixtureproduced by bioconversion products has also been researched.Keywords: Bioconversion Products of Coal Microorganisms Coal-Mater-Mixture Viscosity1概述溶物是一種極易溶于水的液體,有一定的粘度和潤(rùn)煤的微生物轉(zhuǎn)化研究是煤的加工利用中的新領(lǐng)滑性,因此可考慮作為制備水煤漿添加劑域,80年代初,德國 Fakoussa博士(和美國水煤漿作為一種新型液體燃料,其粘度及流變M.S. Cohen教授等2分別報(bào)道了某些真菌能在煤性對(duì)其性能影響很大12,具有較大的濃度,較低塊上生長(zhǎng),并將煤轉(zhuǎn)化成黑色水溶液以來,煤的生的粘度、較大的流動(dòng)性和較高的穩(wěn)定性,才是優(yōu)質(zhì)物轉(zhuǎn)化在世界上已引起了許多研究者的興趣3~5,水煤漿研究者們開始探索用微生物來加工煤——主要是用2煤生物溶解轉(zhuǎn)化試驗(yàn)微生物或微生物酶清潔、液化煤,尤其是一些低能2.Ⅰ生物溶(降)解用煤樣量煤~”,煤經(jīng)好氧生物作用后,轉(zhuǎn)化為一種水溶選用內(nèi)蒙褐煤,并采用硝酸預(yù)處理方式處理煤性的液態(tài)產(chǎn)物。該產(chǎn)物含有多種官能團(tuán),具有較大樣。方法是將制備好的粒徑-0.2mm的煤樣和濃的工農(nóng)、牧、醫(yī)等方面的應(yīng)用潛力。在工業(yè)上可用度5N硝酸以1:2.5g/ml的比例混合,并不斷攪于抗氧劑、表面活性劑、樹脂或黏合劑成分,特別拌,當(dāng)物料溫度恢復(fù)到環(huán)境溫度時(shí),停止攪拌,浸是作商業(yè)離子交換樹脂或吸附劑用;在農(nóng)業(yè)上用作泡48h,然后用去離子水清洗,過濾,除去其中含土壤調(diào)節(jié)劑,改善植物根的吸收作用;醫(yī)學(xué)上作為有的硝酸和溶解的礦物質(zhì),直至溶液無色中性為免疫輔藥等止中國煤化工對(duì)煤溶物的物理化學(xué)的一些特性研究表明,煤2.2CNMHG煤轉(zhuǎn)化用的微生物菌種由實(shí)驗(yàn)室分離純化所國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(50344037)收稿日期:2005-09-28得。將含菌腐爛木屑用無菌水浸泡24h,玻璃棒將作者簡(jiǎn)介:王龍貴(1963—)男安徽樅陽人安徽理工大學(xué)材料其攪拌均勻,以此為原菌液,接種于培養(yǎng)皿中,用系副教授劈猞學(xué)在讀博士專項(xiàng)培養(yǎng)基培養(yǎng)。培養(yǎng)基成分見表1。第11期王龍貴等:煤生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物作為水煤漿添加劑試驗(yàn)研究表1培養(yǎng)基的組成名稱馬鈴薯汁蔗糖KH2PO1NaH2PO4MgSO4·7H2 o FeSc4·7H2OSO4·5H2O瓊脂含量g/L1000.1×10-30.2×10-3培養(yǎng)接種前于121℃下滅菌20min,置于32C制備水煤漿用的煤樣:淮南煙煤,粒度恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)2d后,培養(yǎng)基上有微小菌落生成。3d后,菌落迅速擴(kuò)大,直徑約20試驗(yàn)用儀品:攪拌機(jī);成都儀器廠生產(chǎn)的4mm,培養(yǎng)基上有3種類型菌落。將培養(yǎng)皿中菌NXS-11型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì),粘度測(cè)量使用A系統(tǒng);落刮下,用無菌水配成孢子懸浮液,采用平板分劃天平線分離法,得到白絨狀菌,初步認(rèn)為是白腐菌。其濃度50%的水煤漿鑒定利用 Bavendamn反應(yīng)12,實(shí)驗(yàn)中,在培養(yǎng)皿煤微生物轉(zhuǎn)化水溶產(chǎn)物作為添加劑的水煤漿中接種白色絨狀菌落,用加入瓊脂及少量單寧酸的專項(xiàng)培養(yǎng)基培養(yǎng),溫度32℃。經(jīng)2d培養(yǎng)后,在菌添加1%的添加劑的水煤漿——B1落外側(cè)形成了肉眼可見的褐色輪環(huán),據(jù)此可得出結(jié)未加添加劑的水煤漿—C論,接種的白色絨狀菌是白腐菌。濃度68%的水煤漿2.3白腐菌液體培養(yǎng)對(duì)煤的溶解作用煤微生物轉(zhuǎn)化水溶產(chǎn)物作為添加劑的水煤漿用馬鈴著汁加蔗糖加礦物質(zhì)制成液體培養(yǎng)基A消毒滅菌后接種白腐菌,培養(yǎng)兩天后,加硝酸預(yù)處添加1%的添加劑的水煤漿—B2理的消毒滅菌煤樣,32℃恒溫振蕩培養(yǎng)20天,去未加添加劑的水煤漿—C掉菌絲體和未轉(zhuǎn)化的煤殘?jiān)?過濾,得煤生物轉(zhuǎn)化4結(jié)果與討論產(chǎn)物的水溶物,作為制備水煤漿添加劑4.1不同水煤漿的表觀粘度3水煤漿制備用試驗(yàn)材料與方法水煤漿的表觀粘度為在不同的轉(zhuǎn)速下的儀器常制備樣品水煤漿用煤溶物:硝酸處理內(nèi)蒙褐煤數(shù)乘以讀數(shù)α即經(jīng)白腐菌作用后的水溶物Ua=KX表2濃度為50%的不同水煤漿的粘度Pa·S儀器常數(shù)K/mPa·S17,862,6320.89290,50000,2778讀數(shù)8B16表觀粘度0.0180.0210.0170.0160.0150.0150.0010.0260.0180.0160.250.2010.150.110.0870.078表3濃度為68%的不同水煤漿的粘度Pa·S儀器常數(shù)K/mPa·S17.8610.007.6925.5563.712.6322.0001.5381110.9讀賣數(shù)1219表觀粘度B20,120,1080,0890,07中國煤化工40,0740,072/Pa·S0.210.18CNMHG由表2、表3、圖1、圖2可清楚的看岀,A1、差別不大;但當(dāng)水煤漿濃度較大時(shí),如68%的濃A2的表觀粘度明顯低于B1、B2、C、C2。在水煤度,A2的粘度比B2和C2的都要低得多,說明煤漿濃度較數(shù)擔(dān)1的粘度稍稍低于B、C1,兩者微生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物作為水煤漿添加劑來制作水煤漿,中國礦業(yè)第14卷則水煤漿的粘度大大降低,其流動(dòng)性增強(qiáng),使水煤漿的性能大大改善F150.25529少小小0.05剪切速率/-1小圖3濃度68%樣品水煤漿的流變特性剪切速率/S-14.2煤生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物制備的水煤漿流變特性考察圖1濃度為50%的不同水煤漿的粘度煤漿的流變性是影響水煤漿的貯存、輸送及霧化噴燃性能的重要因素。下表為濃度68%的水煤0.25漿A2剪切應(yīng)力和剪切速率的試驗(yàn)對(duì)應(yīng)表,制備水0.2H0.15煤漿時(shí),希其靜態(tài)粘度較大,以防止沉淀。動(dòng)態(tài)粘度較低,以便于輸送和霧化燃燒。從圖3我們可以看岀A水煤漿的流變特性較好,具有靜態(tài)時(shí)粘度15.527.73649.8775105138180249310剪切速率S-1較大,動(dòng)態(tài)時(shí)粘度較小的特點(diǎn),是一種優(yōu)質(zhì)的水煤一A2一一日2漿圖2濃度68%樣品水煤的流變特性表↓濃度為68%的水煤漿A2剪切應(yīng)力與剪切速率剪切應(yīng)力/Pa18,54剪切速率/S-115.527.6735.9719.817.48105.1138.4179.9249.05結(jié)論用煤微生物轉(zhuǎn)化的水溶性產(chǎn)物來制備水煤漿,微生物在溫和的條件下對(duì)煤有溶降解作用,能能制備出優(yōu)質(zhì)的水煤漿,與加1%添加劑的水煤漿把大分子的煤降解為較低的分子量,轉(zhuǎn)化為一種水和不加添加劑的水煤漿相比,其各項(xiàng)指標(biāo)都較優(yōu)溶性的混和物。中國礦業(yè)2005年國際研討會(huì)在京召開“中國礦業(yè)2005”國際研討會(huì)將于11月14日至17日在北京召開這次大會(huì)由國土資源部主辦,由世界銀行、加拿大和澳大利亞駐華大使館協(xié)辦。會(huì)議將聚焦中國政策法律、展示采礦技術(shù)和新研發(fā)成果、討論金融風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、國外投資和合作機(jī)會(huì)、行業(yè)發(fā)3展趨勢(shì)等議題大會(huì)將發(fā)布我囯礦業(yè)的有關(guān)政策,并對(duì)礦業(yè)政策發(fā)展進(jìn)行展望,介紹海外礦業(yè)項(xiàng)目的成功經(jīng)驗(yàn).國內(nèi)勘探及采礦資金籌備現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),我國整體政策的改進(jìn)狀況以及影響我國礦業(yè)資金籌備的外部情況等,并就國內(nèi)市場(chǎng)對(duì)礦產(chǎn)品的需求題進(jìn)行研討。會(huì)議期間還將舉辦各省地勘部門的礦權(quán)交YH中國煤化與環(huán)境保護(hù)等問長(zhǎng)分六路到我國部CNMHG分礦山進(jìn)行考察主辦方表示,這次大會(huì)將為參會(huì)人員與其潛在的合作伙伴取得聯(lián)絡(luò)提供有效平臺(tái),為與國土資源部的高層領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行交流以及與政府官員和行業(yè)巨頭零距離對(duì)話提供一個(gè)機(jī)會(huì)。