煤炭科學(xué)技術(shù)/990810煤炭科學(xué)技術(shù)舊萬數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)COAL SCIENCE AND TECHNOLOGY數(shù)化期刊WANFANG DAT▲( CHINAINFO1999年第27卷第8期Vol.27No.8199DIGITIZED PERIODICAL焦化廠工業(yè)廢水對(duì)水煤漿性能的影響李寒旭李輝帥應(yīng)泉李軍摘要對(duì)蒸餾水、去離子水、自來水和淮化集團(tuán)焦化廠4種工業(yè)廢水制取水煤漿的性能進(jìn)行了探討,得岀水質(zhì)是影響水煤漿性能的一個(gè)不可忽略的因素,所選的工業(yè)廢水可以制岀性能較好的水煤漿,特別是在穩(wěn)定性方面比去離子水和自來水還好。關(guān)鍵詞水煤漿工業(yè)廢水水質(zhì)Industrial Waste Water from Coking plantAffected to Features of Coal Water mixtureThis paper has discussion on distilled water, ion removing water, tap water andindustrial waste water from coking plant affected to the features of coal water mixture. Theresults shown that a water quality is a disneglected factor affected to the features of caolwater mixture. The industrial waste water from the coking plant can prepare coal watermixture with good features, especially the stability better than ion removing water and tapwater1概論為了提高水煤漿的性能,研究人員對(duì)不同煤種的濃度、粒度、添加劑進(jìn)行了探討,且得岀了好的制漿條件。隨著工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)對(duì)環(huán)境造成的污染已漸漸成為影響人們生活質(zhì)量的重要因素之一。工業(yè)污染中很重要一項(xiàng)就是水質(zhì)污染,這些污染大部分是由于工業(yè)廢水未加處理排放的結(jié)果。工業(yè)廢水的處理增加了生產(chǎn)成本,降低了生產(chǎn)效益。如果用工業(yè)廢水能制取性能良好的水煤漿則既可以減少環(huán)境污染又可以增加制造水煤漿用水來源,具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。雖然人們對(duì)水煤漿進(jìn)行了廣泛研究,但是專門研究水質(zhì)影響的文章不多,因?yàn)樗簼{是由大約70%煤、29%水和1%左右的添加劑制備的煤、固液分散體系,其中29%6的水是影響水煤漿性能的不可忽略的因素。大多數(shù)專家對(duì)水煤漿研究是在蒸餾水或去離子水存在的條件下進(jìn)行的,而實(shí)際生產(chǎn)中不可能用如此多的蒸餾水和去離子水來制備水煤漿。水有地表水、地下水、工業(yè)廢水等各種水質(zhì),這些水含有的離子不同、膠體含量不同、水的硬度不同、pH值不同,研究各種水質(zhì)對(duì)水煤漿性能的影響可以為工業(yè)應(yīng)用尋找合適的水源。工業(yè)廢水種類繁多,本文著重研究了淮化集團(tuán)公司焦化冂中國煤化工K煤漿性能的影響。YHCNMHGfle∥/ E yak/mtkxjs/mtx9mk×9908990810hm(第1/7頁)2010324:1813煤炭科學(xué)技術(shù)/9908102實(shí)驗(yàn)部分2.1煤樣和廢水樣實(shí)驗(yàn)煤樣為淮南精煤1#、2#,粒度全都小于60目。煤樣的工業(yè)分析見表1。表1制漿用煤的工業(yè)分析%揮發(fā)分灰分固定碳煤樣水分 Mad v ad Aad FC1#1.9532.31138251922#1932881285974種工業(yè)廢水分別來自淮化集團(tuán)焦化廠的4個(gè)工段,T1和S1是兩種未經(jīng)處理的工業(yè)廢水,而Tz和S2則是兩種已經(jīng)處理的廢水,各種廢水的主要檢測(cè)指標(biāo)見表2表24種廢水的指標(biāo)廢水組成T酚/mg:L130-50052500<200氨氮/mg:L1100025-50油/mg:L1<50<10<200<200COD/mg·L-11500-300030065~87氰/mgL18-13氨/mg:L130003002.2添加劑實(shí)驗(yàn)使用的添加劑為N系添加劑,主要成分為萘磺酸鈉縮甲醛。23實(shí)驗(yàn)步驟制取水煤漿的步驟如圖1所示。中國煤化工CNMHGfle∥/ E yak/mtkxjs/mtx9mk×9908990810hm(第2/7頁)2010324:1813煤炭科學(xué)技術(shù)/990810稱取添加劑稱取爆樣制溶液屬合攪拌測(cè)帖度了[測(cè)流動(dòng)性裝人試管測(cè)析水高度落幕實(shí)驗(yàn)圖1水煤漿制取步驟2.4實(shí)驗(yàn)指標(biāo)(1)粘度:用ND」-刀9型旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)測(cè)定。(2)流動(dòng)性∶在同一漏斗中裝入一定高度的水煤漿記下從開始到滴落完的時(shí)間。3)落棒時(shí)間:靜置d后的水煤漿,用長(zhǎng)26cm質(zhì)量為37.3g的玻璃棒從液面上落下所測(cè)時(shí)間即為落棒時(shí)間。3結(jié)果與討論3.1添加劑加量對(duì)廢水制取水煤漿性能的影響為討論其制漿性能,首先探討了不同添加劑加量制取水煤漿的性能,添加劑為N系添加劑,所用煤為洗精煤末1#,粒度小于60目,制取的水煤漿濃度為65%,見圖2。600bx0。06了添加劑加量/%圖2各種工業(yè)廢水對(duì)水煤漿粘度的影響1-S2;2—去離子水;3-T1:4-T2;5S1中國煤化工從圖中可以看出,使用N系添加劑,對(duì)各種工業(yè)廢水即使在小八0%的情況下,能夠制取粘度<600mPa·s,流動(dòng)性較好的水煤漿。從圖中可以看岀隨添加劑添fle∥/ E yak/mtkxjs/mtx9mtkx9g8990810hm(第3/7頁)2010323418:13煤炭科學(xué)技術(shù)/990810加量的增大,各類水制取的水煤漿粘度呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),在添加量為0.75%時(shí)達(dá)到最低,隨后添加劑量的增加粘度又略有上升。各種工業(yè)廢水制取的水煤漿在添加劑加量相同的情況下都比去離子水制取的水煤漿粘度為低,尤以∑2T2為明顯,其中S2與S的粘度曲線變化趨勢(shì)基本相同,但S2較之S的粘度有較大的降低,見圖30.200400.600.801001:20添加劑加量/%圖3不同水質(zhì)對(duì)水煤漿析水率的影響一去離子水;2-T1;3-T2:4S2從圖中可以看出,幾種水制取的水煤漿析水率都較高,其中以去離子水的析水率最高,使用廢水后,水煤漿的析水率有不同程度的降低。去離子水的析水率隨添加劑量的增加到一最低點(diǎn)后,又隨添加劑量的進(jìn)一步增大而略有回升到一穩(wěn)定值。S2廢水與去離子水析水率曲線有相同之處,T1,T2類廢水則是添加劑量的增大開始時(shí)變化不大,在添加劑量達(dá)到0.5%后則成下降趨勢(shì)。這可能是由于工業(yè)廢水中的某些有機(jī)物在起作用,也有可能是礦物質(zhì)在起作用,1#煤中含有某些浮選藥劑,這也可能是造成差別的原因之3.2各種水質(zhì)制取水煤漿的對(duì)比試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中使用的N系添加劑,量為075%(占干煤重),煤樣為1煤,煤漿濃度為65%(表3)。表3各類水質(zhì)對(duì)水煤漿性能的影響水樣粘度流動(dòng)性落棒時(shí)間析水率/mPa·s/S/s/%自來水40025軟沉淀120去離子水35230265963552409030021.01.0YH中國煤化工CNMHG3502.20.88.0fle∥ E yak/mtkxjs/mtx9/mtkx998990810hm(第4/7頁)20103234:1813煤炭科學(xué)技術(shù)/99081025020.01.07.9由表3可看出S和T1工業(yè)廢水制取的水煤漿雖然粘度較去離子水基本差不多,在400mPa·左右,而S2和T2制取的水煤漿粘度則比自來水、去離子水要低一些。在流動(dòng)性方面差別不大,但以Tz制取的水煤漿流動(dòng)效果好。從析水率來看廢水要比自來水和去離子水好,一般低2%~4%。落棒實(shí)驗(yàn)表明,工業(yè)廢水制取的水煤漿穩(wěn)定性效果明顯比自來水和去離子水好,自來水制取的煤漿有軟沉淀出現(xiàn)?？梢娀茨厦河霉I(yè)廢水制水煤漿是可行的,但析水率偏高,有待于進(jìn)一步解決。3.3對(duì)不同煤樣各類廢水的制漿結(jié)果3.31T談?lì)悘U水對(duì)2#煤某的影響實(shí)驗(yàn)選用的望峰崗2#精煤,由于1#煤與2#煤的洗選過程和處理工藝有所差異表4為2#煤用廢水T制取水煤漿的結(jié)果,添加劑為N系添加劑,煤漿濃度為65%表4T1類廢水制備水煤漿結(jié)果添加劑粘度流動(dòng)性析水率落棒時(shí)間/%/mPa·s/s/%/s0.25620846163.10.505901152253.00.75370899204.010052011140.84.11.2553070.80.73.0由表4可看岀,用2#煤制得CWM的粘度隨添加劑量的增大下降,在添加劑加量為0巧5%時(shí)達(dá)到較低點(diǎn)隨后粘度增加到一穩(wěn)定值,2#煤用T1廢水制取的水煤漿比1#煤粘度有較大的增加,流動(dòng)性明顯較差,而落棒時(shí)間由原來的1s左右增大到3~-4s,但用2#煤制取的水煤漿析水率有較大幅度的降低。332S類廢水對(duì)2#煤的影響對(duì)S類廢水進(jìn)行了一組與T類廢水相同的制取水煤漿的實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表5,添加劑為N系添加劑,添加量為075%(占干煤重)。表5使用S1類廢水制取水煤漿的結(jié)果中國煤化工添加劑「粘度流動(dòng)性析水率CNMHG/%/mPa·s/s/%/sfle∥ E yak/mtkxjs/mtx9/mtkx998990810hm(第5/7頁)20103234:1813煤炭科學(xué)技術(shù)/9908100256100.5231.48.70.5059020994380.75410059383.210044042114.2241.254501.016102.6由表5可看出,對(duì)于2#煤來說,用S類廢水制取水煤漿的趨勢(shì)與T1相似,粘度也較1#煤有所提高,流動(dòng)性較差,落棒時(shí)間較長(zhǎng),但析水率有明顯的改善,煤漿穩(wěn)定性能好3.331#與2#精煤的工業(yè)廢水制漿比較選擇兩種未經(jīng)處理的廢水S和T1作為制漿的水源,進(jìn)行1#和2#比較見圖45003000.501001:50添加劑加量/%圖41#與2#精煤的工業(yè)廢水制漿結(jié)果1-T1-1#;2-51-1#;3—T1-2#:4S1-2#由圖4可知,用2#煤制取的水煤漿粘度比1#煤大200mPa·s,1#煤用T1、S制取的水煤漿粘度曲線趨勢(shì)基本相同,2#煤的用T1S制取的水煤漿粘度曲線趨勢(shì)在添加劑加量0.75%后,S制取的粘度變化趨緩,S2制取的水煤漿粘度有較大的增加,然后趨于穩(wěn)定。兩種煤所做水煤漿的差異,主要原因有3個(gè)方面∶①可能是由于精煤的處理過程不同和浮選藥劑含量不同而導(dǎo)致的。②由于煤樣取回時(shí)是煤泥狀態(tài)含有大量的水,因此在烘箱內(nèi)進(jìn)行干燥,干燥時(shí)間和溫度對(duì)煤的表面性質(zhì)有改變,影響水煤漿的性能。③2#煤樣比1#煤樣灰分低1%,這也可能是影響水煤漿性能的一個(gè)因素。4結(jié)論中國煤化工1)使用N系添加劑,在水煤漿濃度為65%時(shí)(精煤1#),各和⊥業(yè)版小能m取粘度<600mPa·s,流動(dòng)性較好的水煤漿。fle∥/ E yak/mtkxjs/mtx9mtkx9g8990810hm(第6/7頁)2010323418:13煤炭科學(xué)技術(shù)/990810(2)用工業(yè)廢水制取水煤漿的性能,要比自來水、去離子水好,主要體現(xiàn)在穩(wěn)定性方面,在經(jīng)過10d以后,仍然可以保持穩(wěn)定并具有良好的流動(dòng)性。(3)兩種精煤1#和2#用未經(jīng)處理的工業(yè)廢水制取的水煤漿有一定的差異,主要可能是煤樣的洗選工藝和過程不同造成的。作者簡(jiǎn)介:李寒旭1964年生,副教授,1989年于大連理工大學(xué)獲碩士學(xué)位,19941996年作為美國西肯塔基大學(xué)訪問學(xué)者,現(xiàn)任淮南工業(yè)學(xué)院化工研究所所長(zhǎng),主要從事水煤漿制備、燃燒的研究,在國內(nèi)外發(fā)表論文20余篇。地址:安徽省淮南市,郵碼:232001作者單位:李寒旭李輝帥應(yīng)泉淮南工業(yè)學(xué)院化工系李軍安徽淮化集團(tuán)公司開發(fā)處收稿日期:19990420中國煤化工CNMHGfle∥ E yak/mtkxjs/mtx9/mtkx998990810hm(第7/7頁)20103234:1813