煤漿磁化對水煤漿性質(zhì)影響的研究徐革聯(lián),2,祖東偉2,張榮曾1(1.中國礦業(yè)大學(北京校區(qū))化工與環(huán)境工程學院,北京1000832黑龍江科技學院資源與環(huán)境工程學院,黑龍江哈爾濱150027)摘要:研究了磁化對蒸餾水、自來水和工業(yè)廢水配制的水煤漿性質(zhì)的影響,磁化對水煤漿添加劑吸附量的影響。結(jié)果表明:較強的磁場強度和較短的磁化時間可以顯著地降低水煤漿的粘度,磁化會使水煤漿添加劑的吸附量增加,并對水煤漿的磁化機理進行了初步探討。關(guān)鍵詞:磁化;水煤漿;流變性;吸附量中圖法分類號:TQ536文獻標識碼:A文章編號:1006-6772(200601-0038-0水煤漿性能的好壞直接與構(gòu)成水煤漿的煤、度激光粒度分析儀測定其粒度分布測定結(jié)果如水以及添加劑的性質(zhì)密切相關(guān)。大部分煤均具有圖1中的1、2、3所示。抗磁性,煤的芳香性與抗磁性磁化率有關(guān)。另外弱磁場、強磁場都可能使煤漿結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,改變了水分子、原子、離子等的磁距。磁場處理已在水處理、原油處理、水泥漿處理和礦物分選技術(shù)方面獲0.04得了廣泛的應用,國內(nèi)外研究人員對煤的表面物粒徑/um理化學性質(zhì)和添加劑的分子結(jié)構(gòu)特征等影響水煤圖1煤樣的粒度分布漿性能的因素做了比較深入的研究。但關(guān)于煤漿1——雞西二道河子煤;2——杏化煤;3——山西大同煤磁化對水煤漿性質(zhì)的影響的報道很少1.2水樣1實驗部分配制水煤漿的水樣分別是蒸餾水、自來水和11煤樣焦化廠生化處理前的焦化廢水,3種水的水質(zhì)分制漿所用煤樣為黑龍江雞西的杏花、二道河子析結(jié)果見表2。煤礦煤和山西大同煤,3種煤的工業(yè)分析見表1。13添加劑添加劑選用了萘磺酸鹽的甲醛縮合物NNO表1煤樣工業(yè)分析1.4實驗方法與步驟FC.EOS/%水煤漿的磁化實驗采用ⅹCQS順控濕法強磁雞西杏花煤1500511.80530.57550.510.16選機,強磁選機產(chǎn)生的磁場是電磁場,磁感應強14.64288度較強且是均勻的。將制好的煤漿放入高強磁選西大同煤34.11558.74機中,在一定磁場強度下,磁化一定時間,然后測制漿用的煤樣經(jīng)研磨全部過0.074mm,用礦定其粘度及流變性業(yè)工程重點實驗室的法國產(chǎn)的 CILAS1064高精實驗中水煤漿的表觀粘度用NXS-11旋轉(zhuǎn)式收稿日期:2005-09-28作者簡介:徐革聯(lián)1967-},男,上海人,副教授,中國礦業(yè)大學(北京校區(qū))在讀博士,從事煤炭的化學加工利用教學與科研工作《潔凈煤技術(shù)》2006年第12卷第1期表2制漿用水水質(zhì)分析結(jié)果氯化物耗氧量總硬度氨氮亞硝酸鹽氮渾濁度蒸餾水0.01自來水焦化廢水粘度計測定,水煤漿的穩(wěn)定性及析水率用法國Formulation Inc.,生產(chǎn)的濃縮體系分散穩(wěn)定性分析儀測定。剪切率/s磁化前后水煤漿添加劑的吸附量用722型分光光度計進行測定。圖4二道河子煤與焦化廢水配置的水煤漿磁化前后流變性的影響2結(jié)果與討論道河子煤焦化廢水NNO未磁化;2——二道河子煤焦化廢水NNO57610;3——二道河子煤焦化廢水NNO2.1磁化對雞西二道河子煤流變性的影響54720;4——二道河子煤焦化廢水NNO38330磁化對雞西二道河子煤與蒸餾水、自來水和工業(yè)廢水配制的的水煤漿流變性的影響如圖2~2.2磁化大同煤水煤漿流變性的影響圖4所示。磁化大同煤與蒸餾水、自來水和焦化廢水對其流變性的影響如圖5-圖7所示。剪切率/s1圖2二道河子煤與蒸餾水配置的水煤漿磁化前后流變性的影響1——二道河子煤蒸餾水NNO未磁化;2——二道河子煤蒸餾水NNO54710;道河子煤蒸餾水NNO576二道河子煤蒸餾水NNO38320剪切率/s1圖5大同煤與蒸餾水配置的水煤漿磁化前后流變性的影響1——大同煤蒸餾水NNO未磁化-大同煤蒸餾水大同煤蒸餾水同煤蒸餾水NNO57630剪切率/s圖3二道河子煤與自來水配置的水煤漿磁化前后流變性的影響二道河子煤自來水NNO未磁化;2道河子煤自來水NNO38310;3——二道河子煤自來水NNO54730;4——二道河子煤自來水NNO5762060由上述流變圖可以看出磁化對二道河子煤剪切率圖6大同煤與自來水配置的水煤漿磁化的流變性有較大影響,磁化強度高、磁化時間短前后流變性的影響對降低水煤漿的粘度有利。l——大同煤自來水NNO未磁化;2——二大同煤自來水NNO38310大同煤自來水NNO54730:4—大煤漿磁化對水煤漿性質(zhì)影響的研究4——杏花煤焦化廢水NNO57610由上述流變圖可以看出磁化對杏花煤的流變性有較大影響,較低的磁化強度對降低水煤漿的粘度有利從上述水煤漿的流變性圖中可看出,磁化后,水煤漿的粘度與空白樣比較均下降,將不同剪切率/s-的磁場強度和磁化時間進行比較,發(fā)現(xiàn),過高的圖7大同煤與焦化廢水配置的水煤漿磁化磁場強度,過長的磁化時間,會使水煤漿粘度升前后流變性的影響高。當磁化時間小于20min時,制得的煤漿粘度大同煤焦化廢水NO未磁化;2—大同煤焦化廢均小于空白試樣;而當磁化時間大于20min時,水NNO383一大同煤焦化廢水NNO57610以大同煤為原料制得的煤漿粘度則大于空白試樣,也是隨磁場強度的增大而增加。同時,還發(fā)由上述流變圖可以看出磁化對大同煤的流現(xiàn),當磁化時間為10min時,磁化效果最好。因變性有較大影響,磁化強度高、磁化時間中等,對此為制得粘度低、流動性好的煤漿應適當減小降低水煤漿的粘度有利。磁場強度,控制磁化時間小于10min2.3磁化對杏花煤水煤漿流變性的影響就同一種煤、不同的水配制成的水煤漿而磁化對杏花煤與蒸餾水、自來水和焦化廢水言,以廢水制得的水煤漿粘度減小的程度最大,水煤漿流變性的影響如圖8~圖10所示。自來水較小。究其原因,可能是因為廢水和自來水、蒸餾水比較,其中所含有的離子不同、膠體含量不同、水的硬度不同、pH值不同等因素造成剪切率/s1的。磁場之所以影響水煤漿的粘度,是因為水圖8杏花煤與蒸餾水配置的水煤漿磁化分子是一種按四面體分布的電荷體系氬原子屬前后流變性的影響于抗磁性的,氧原子屬于順磁性的?？勾判栽?——杏花煤蒸餾水NNO未磁化花煤蒸餾水受到外磁場作用時,感生的附加磁矩與外磁場方NNO3832∞0;3——杏花煤蒸餾水NNo54710;4—-杏向相反,而順磁性元素受到外磁場作用時,感生水NNO57630的附加磁矩與外磁場方向相同,所以水分子在受到外磁場作用時,氧原子和2個氫原子所產(chǎn)生的磁場方向相反,結(jié)果2個氫原子與氧原子相鄰產(chǎn)生了同性相斥的作用,使氧和氫之間的結(jié)合鍵距離變長,從而降低了水溶液的表面張力使水的剪切率/s浸潤性提高增加了煤與水的附著力,從而影響圖9杏花煤與自來水配置的水煤漿磁化水煤漿的粘度4前后流變性的影響2.4磁化對水煤漿添加劑吸附量的影響1——杏花煤自來水NNO未磁化;2——杏花煤自來水用分光光度計法測定了磁化對水煤漿添加NNO57620;3——杏花煤自來水NNO54730:4—杏劑吸附量的影響,結(jié)果如圖11~圖13所示花自來水NNO383100剪切率圖10杏花煤與焦化廢水配置的水煤漿磁化0.3840.5480.576前后流變性的影磁場強度/T1——杏花煤焦化廢水NNO未磁化杏花煤焦化廢圖11磁化對二道河子煤水煤漿添加劑吸附量的影響水NNO38330;3——杏花煤焦化廢水NNO54720;《潔凈煤技術(shù)》2006年第12卷第1期勻,從而使水煤漿的粘度降低,是磁化使水煤漿性質(zhì)發(fā)生變化的原因之3結(jié)論0.3840.5480.576(1)磁化后的水煤漿與空白試樣相比粘度明磁場強度/T顯減小,當磁場強度較大,磁化時間較短時,對水圖12磁化對大同煤水煤漿添加劑吸附量的影響煤漿的粘度的降低有利(2)磁化對水的性質(zhì)和水煤漿添加劑的吸附190量都有影響,磁化對水煤漿性質(zhì)的影響是磁化對水和添加劑吸附量影響的綜合作用的結(jié)果。(3)從水質(zhì)方面來看,用工業(yè)廢水制得的水煤漿的性能要比自來水、去離子水好主要體現(xiàn)在0.5480.576穩(wěn)定性方面在經(jīng)過10d以后,仍然可以保持穩(wěn)定磁場強度/T并具有良好的流動性,圖13磁化對杏花煤水煤漿添加劑吸附量的影響參考文獻:由圖11-13可以看出,由于水煤漿添加劑為湯永新,李寒旭,葛琦,永恒磁場對水漿性質(zhì)影響的初有機化合物是順磁性物質(zhì),磁化對其性質(zhì)有影步研究[J淮南工業(yè)學院學報,199,19(4):60-62]湯永新,李謇旭,紀明俊,等磁場對水煤漿性質(zhì)影響的初響。導致水煤漿添加劑的吸附量在不同的磁化條步研究[選煤技術(shù),2001,3:9-11件下發(fā)生較大的變化,同時可以看出,磁化后水(3]李寒旭,李輝,帥應泉等焦化廠工業(yè)廢水對水煤漿性能煤漿添加劑的吸附量均較磁化前增加,從而改變的影響[煤炭科學技術(shù),1999,27(8):27-30.了煤粒的表面狀況,使煤粒表面的水膜更薄更均41朱永輝,成善生,呂其生,等,磁化水的檢測及評價理化檢驗-化學分冊,2001,37(6):279-282Study on the Effect of Magnetization on Coal Water Mixture PropertyXU Ge-lian2, ZU Dong-wei2, ZHANG Rong-zen(. Chemical Engineering and Environment Engineering Dept(Beijing Branch), China University of Mining and TeBeijing 100083, China; 2. Resource and Environment Erng Dept. Heilongjiang Institute of Science and Technology, Haerbi150027, China)Abstract: The effect of magnetization water including distilled water, tap water and industry waste water oncoal water mixture property and effect of magnetization on adsorption quantity of coal water mixture werestudied. The result is sown that, the more intense magnetic field and the less magnetization time can reduceviscosity of coal-water slurry remarkably, and besides, magnetization make adsorption quantity of coal-waterslurry additive increasing. The magnetization mechanism of coal water mixture is also discussedKeywords: magnetization; coal water mixture; rheology; adsorbent mete歡迎訂閱《潔凈煤技術(shù)》雜志煤漿磁化對水煤漿性質(zhì)影響的研究41