第34卷第05期煤、炭技術(shù)015年05月Coal Technologyay.2015doi:10.13301/ i cnki.ct.2015.05.120水媒漿添加劑煤種適應(yīng)性研究劉銘',李寒旭,錢寧波',趙瑞',潘宗林',張頌2(1.安徽理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,安徽淮南232001;2.臨渙焦化股份有限公司,安徽淮北235141)摘要:以實(shí)驗(yàn)室自主開發(fā)的GT添加劑與市售NF添加劑為研究對(duì)象,考察2種添加劑對(duì)不同煤樣的成漿性能,分析煤樣表面官能團(tuán)和氧碳比(OC)與添加劑煤種適應(yīng)性的關(guān)系。關(guān)鍵詞:添加劑;煤種適應(yīng)性;官能團(tuán);氧碳比中圖分類號(hào):TQ423;TQ536文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1008-8725(2015)05-0313-03Study on Adaptability of Coal for Coal Water Slurry AdditiveLIU Ming, LI Han-xu, QIAN Ning-bo, ZHAO Rui, PAN Zong-Iin', ZHANG Song?(1. College of Chemical Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001, China; 2.LinhuanCoking and Chemical Co, Ltd, Iluaibei 235141, China)Abstract: The laboratory developed GT additive and commercially available additive NF were selectedin this research. The effect of two additives applied to different coals was studied. The slurry ability oftwo kinds of additives on different coal samples was studied. The relationship between coal samplsurface functional groups and the oxygen to carbon ratio (O/C)with the coal adaptability of additiveswasanalyzedKey words: additive; coal adaptability; functional groups; O/C0引言漿。復(fù)配分散劑對(duì)不同煤化程度煤樣成漿性的影響國(guó)內(nèi)水煤漿的制備采用濕法技術(shù),選用長(zhǎng)煙與煤樣的結(jié)構(gòu)有關(guān)煤、弱黏煤、不黏煤等低變質(zhì)程度煤種。為了保證氣影響添加劑煤種適應(yīng)性的因素尚未有深入研化用煤來(lái)源穩(wěn)定,將2種或2種以上的煤樣混合作究,通過(guò)將煤樣表面官能團(tuán)和氧碳比(OC)分別與為氣化用煤。由于煤樣物理化學(xué)性質(zhì)的差異,水煤成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián),進(jìn)而分析添加劑煤種適應(yīng)漿添加劑對(duì)不同煤樣的作用效果也有所不同。性差異的原因。將堿木質(zhì)素通過(guò)改性制備出水煤漿分散劑,對(duì)1實(shí)驗(yàn)部分不同變質(zhì)程度的煤種均具有較好的分散降黏能力,11實(shí)驗(yàn)材料與儀器可制得較高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的水煤漿;合成的兩性聚羧酸GT添加劑,安徽理工大學(xué)自主開發(fā);NF添加系水煤漿分散劑與山西神華煤、北宿精煤和純兗州劑,由市場(chǎng)采購(gòu)。精煤均有著良好的匹配性;木質(zhì)素磺酸鈉及萘磺酸TENSOR27傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜測(cè)定儀;NXS鈉復(fù)配分散劑對(duì)低變質(zhì)程度上灣煤作用不明顯,對(duì)1B型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì);BT2003激光粒度儀。較高變質(zhì)程度的王坡、朱仙莊煤樣的成漿性效果明1.2煤樣顯,可制成流動(dòng)性和穩(wěn)定性較好的高質(zhì)量分?jǐn)?shù)水煤實(shí)驗(yàn)煤樣煤質(zhì)數(shù)據(jù)如表1所示,煤樣粒度滿足5結(jié)語(yǔ)圖形用戶界面[J.煤炭加工與綜合利用,2008(5):29-32采用差分進(jìn)化算法進(jìn)行曲線擬合,系統(tǒng)隨機(jī)產(chǎn)候英,張文軍,呂政超.基于 Origin75的煤可選性曲線繪制[J生一組初始解,通過(guò)變異、交叉、選擇后搜尋最優(yōu)遼寧T程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2009,28(S2):102-1043]張小艷郭翠.基于 Matlab繪制原煤可選性曲線方法的研究[J值。其優(yōu)勢(shì)在于不需要設(shè)定模型參數(shù)的初始值,只工礦自動(dòng)化,2010,36(3):122-124需要設(shè)定其范圍,當(dāng)達(dá)到收斂標(biāo)準(zhǔn)時(shí)得到模型參數(shù)4齊振鵬,匡亞莉,王章國(guó).應(yīng)用粒子群算法快速擬合原煤可選性最優(yōu)解。相對(duì)于擬合可選性曲線的傳統(tǒng)算法,差分曲線[J]選煤技術(shù),2012(1):57-59,64進(jìn)化算法應(yīng)用于此類多參數(shù)的擬合尋優(yōu)問題可取[5]王章國(guó).礦區(qū)煤質(zhì)與選煤信息標(biāo)準(zhǔn)化及數(shù)據(jù)挖掘研究[D]徐州:得更好的效果。對(duì)選煤廠的生產(chǎn)指導(dǎo)、產(chǎn)品預(yù)測(cè)及中國(guó)礦業(yè)大學(xué),2010作者簡(jiǎn)介中國(guó)煤化工廣業(yè)大學(xué)碩土研究產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整具有重要的意義。生,主要從事選CNMHG研究,電子信箱參考文獻(xiàn)qingyu@cumt.edu.Cn[1]朱新飛,韋魯濱,杜軍,等.利用 MATLAB制作煤炭可選性曲線的責(zé)任編輯:趙勤收稿日期:2014-11-20313Vol 34 No. 05水煤漿添加劑煤種適應(yīng)性研究—?jiǎng)?等第34卷第05期表2要求。好,漿體靜置72h后,析水率均低于NF添加劑制表1煤樣的工業(yè)分析及元素分析得的漿體,且無(wú)硬沉淀生成,漿體穩(wěn)定性好。由此可煤樣工業(yè)分析%元素分析%知,CT添加劑煤種適應(yīng)性好,可提高不同煤種的成S o/M神華120471538834041647149漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)李嘴孜2.7821.273800475060383941.0406610.4024802.2煤樣表面官能團(tuán)分析謝一1822660339847.5258423821.120.727902559劉一09724011734622065753221.220854212742在頻率范圍為4000~1300cm的基團(tuán)頻率區(qū)表2實(shí)驗(yàn)煤樣粒度分布(官能團(tuán)區(qū))內(nèi),4種煤的主要官能團(tuán)吸收峰位置基目數(shù)/目通過(guò)率%目數(shù)用目通過(guò)率%本相同,各峰的吸收強(qiáng)度及峰形形狀上稍有差異。由于分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,產(chǎn)生的電子效應(yīng)使得各官能團(tuán)的波數(shù)略有變化;在頻率范圍<1300cm-1以下1.3實(shí)驗(yàn)方法的指紋區(qū),4種煤的紅外光譜具有較大的差異,對(duì)配水煤漿的制備采用干法制漿,實(shí)驗(yàn)添加量均合確定一些官能團(tuán)、辨別芳烴的取代基等有著十分為水煤漿漿基的0.3%。重要的作用。表觀黏度的測(cè)定由NXs-11B型水煤漿黏度實(shí)驗(yàn)煤樣在官能團(tuán)區(qū)有4個(gè)主要官能團(tuán),分別計(jì)測(cè)定(剪切速率30s4,實(shí)驗(yàn)溫度25℃);為波數(shù)3355cm1的羥基、波數(shù)1555cm的芳環(huán)72h穩(wěn)定性測(cè)定將水煤漿倒入試管中靜置,波數(shù)1478cm1的甲基或亞甲基、波數(shù)1327cm72h后測(cè)量析水層高度占漿體總高度的百分比即的醚鍵。用字母abcd分別代替上述4種官能團(tuán),為水煤漿析水率;將一定質(zhì)量的玻璃棒插入靜置后將4種官能團(tuán)的吸光度與成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以C表的漿體中,依據(jù)其自由下落的情況將漿體分為無(wú)軟示)進(jìn)行線性擬合沉淀、少許軟沉淀、軟沉淀和硬沉淀4個(gè)等級(jí)。NFC1=-955a+7484b1-5199c1+2394d1(1)煤樣紅外光譜的測(cè)定取1mg煤樣(粒度<00目)GTC2=-808a2+6291b2-4498c2+2266d2(2)與100 mg KBr混合并置于105~110℃下干燥,將由式(1)、式(2)可知,4種官能團(tuán)對(duì)添加劑成漿混合物研磨混合均勻后壓制成片,將樣品置于紅外性能影響的大小依次為:芳環(huán)甲基(亞甲基)>羥檢測(cè)室內(nèi),光譜檢測(cè)范圍4000400cm,分辨率基>醚鍵,其中甲基(亞甲基)和醚鍵對(duì)與成漿質(zhì)量0.5cm1。分?jǐn)?shù)呈正相關(guān),芳環(huán)和羥基呈負(fù)相關(guān);對(duì)比式(1)2結(jié)果與討論式(2)系數(shù)可知,GT添加劑的成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)比NF添2.1添加劑成漿實(shí)驗(yàn)結(jié)果加劑的成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)受煤樣表面官能團(tuán)影響更小,用NFGT添加劑分別制備神華煤、李嘴孜煤、故GT添加劑的煤種適應(yīng)性更為廣泛。謝一煤和劉一煤水煤漿,分析2種添加劑對(duì)不同煤23媒樣氧碳比與成菜濃度的關(guān)系樣成漿性能的差異,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。水煤漿成漿性能與制漿用煤的煤質(zhì)有著緊密表3添加劑成漿實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)聯(lián),煤種的成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)與煤的MM、A、O含量和HCI等多種因素有關(guān),且?guī)追N因素的關(guān)系較為煤樣添加劑威漿質(zhì)量表觀黏度流動(dòng)修所水率落棒實(shí)驗(yàn)復(fù)雜。本文則重點(diǎn)研究煤中OC與添加劑成漿質(zhì)量72h穩(wěn)定分?jǐn)?shù)偶%/mPagA01無(wú)軟沉淀無(wú)軟沉淀分?jǐn)?shù)的關(guān)系,將煤中OC與成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行擬合,結(jié)果如圖1所示621.65少許軟沉淀李嘴孜611無(wú)軟沉淀1245無(wú)軟沉淀0076614少許軟沉淀66862無(wú)軟沉淀814無(wú)軟沉淀A655無(wú)軟沉淀681098A542少許軟沉淀691020A487無(wú)軟沉淀701351C3.36無(wú)軟沉淀0060080.100120.140.160.18氧碳化1288192少許軟沉淀圖1成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)與氧碳比的關(guān)系中國(guó)煤化工由表3可知,CT添加劑制備神華煤、李嘴孜煤由圖1CNMHG成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)謝一煤、劉一煤水煤漿,其成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)均比NF添呈負(fù)指數(shù)相劑與GT添劑的成漿質(zhì)量加劑高1%-3%,制得的漿體表觀黏度適中,流動(dòng)性分?jǐn)?shù)與OC(以X表示)的關(guān)系314第34卷第05期煤炭技…術(shù)Vol 34 No. 052015年05月Coal TechnologyMay,2015doi10.1330l/ j cnki.ct2015.05.121微粉煤的摩擦電選試驗(yàn)研究黃國(guó)濤,羅思義,周揚(yáng)民,馬巖美,儀垂杰(青島理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,山東青島266520)摘要:應(yīng)用摩擦電選技術(shù)對(duì)微粉煤進(jìn)行摩擦電選脫灰試驗(yàn)研究,進(jìn)行了風(fēng)量、電壓、顆粒粒徑等單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn),單因素試驗(yàn)結(jié)果表明風(fēng)量、電壓、顆粒粒徑等對(duì)分選影響均存在最佳條件關(guān)鍵詞:微粉煤;摩擦電選;脫灰;單因素試驗(yàn);正交試驗(yàn)中圖分類號(hào):TD94文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1008-8725(2015)05-0315-03Research on Tribo-electrostatic Test of Fine CoalHUANG Guo-tao, LUO Si-yi, ZHOU Yang-min, MA Yan-mei, YI Chui-jieAbstract: An experimental of triboelectrostatic beneficiation of fine coal was performed, carried outge, phat the wind, voltage, particle size, etc. sorting impact on the optimal conditions are present.Key words: fine coal; triboelectrostatic beneficiation; ash removal; univariate experiment; orthogonal0引言并且<14密度級(jí)的灰分含量453%,說(shuō)明顆粒已經(jīng)目前對(duì)煤的分選方法主要有浮選、分級(jí)選、電充分解離,可以用作分選試驗(yàn)原料煤樣。選等。其中摩擦電選作為一種干法物理選煤方法,表1王莊煤樣浮沉試驗(yàn)結(jié)果能夠有效地脫除煤中的灰分,節(jié)省生產(chǎn)成本。為了密度級(jí)/m產(chǎn)率%灰分%<1441.25擴(kuò)大摩擦電選技術(shù)在煤脫灰方面的應(yīng)用研究,本文1,4-1.5通過(guò)對(duì)王莊煤的摩擦電選分離進(jìn)行研究,以探索風(fēng)1.5-1.6量、電壓強(qiáng)度、顆粒粒徑等外界因素對(duì)于煤中灰分16-1.892825.31>1.826.67脫除的影響規(guī)律。1試驗(yàn)樣品2因素試驗(yàn)試驗(yàn)采用的煤樣是王莊煤,將煤樣用超細(xì)破碎機(jī)對(duì)于摩擦電選,其影響分選效果的因素主要進(jìn)行破碎,然后使用200目標(biāo)準(zhǔn)篩篩分,取<200目有:風(fēng)量、極板電壓顆粒粒徑、濕度等。在本試驗(yàn)的部分進(jìn)行小浮沉試驗(yàn),其試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。中,進(jìn)行了風(fēng)量、極板電壓和顆粒粒徑3個(gè)單因素由表1分析看出,王莊煤的原煤灰分1497%,試驗(yàn)和正交試驗(yàn)期望找到最佳分選參數(shù)NFC1=-0.041e+6926(3)劑小,當(dāng)OC一定時(shí),GT添加劑比NF添加劑制備的水煤漿成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)高1%~3%。GTC2=-0.022e+70.16(4)號(hào)文獻(xiàn)由式(3)式(4)可知,CT添加劑成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)韓金奇,鍶士古煤種及煤漿特性分析門河北化工,201,342)6-8,16比NF添加劑成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨煤種OC變化小;22劉彩芳水煤漿添加劑及工業(yè)廢液與煤種的適配規(guī)律研究[D]杭式相減可得,在OC比一定(即煤種相同)的條件州:浙江大學(xué),2007下,T添加劑的成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)均比NF添加劑的成31朱雪丹,李遠(yuǎn)剛,李彬一種兩性聚皮酸系水煤漿分散劑的合成及表征[J].煤炭轉(zhuǎn)化,2013,36(2):4448漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)高1%-3%。[4]周劍林,王永剛,黃鑫.低階煤中含氧官能團(tuán)分布的研究[J燃3結(jié)語(yǔ)料化學(xué)學(xué)報(bào),2013,41(2):134-138GT添加劑比NF添加劑成漿性能更好,煤種適5菜林,費(fèi)金彪基于紅外光譜技術(shù)對(duì)媒低溫氧化規(guī)律的研究陜西煤炭,2014,33(2):45-48.應(yīng)性更廣,主要因?yàn)?煤中主要官能團(tuán)芳環(huán)、甲基6]阮偉,劉建忠,虞育杰煤質(zhì)特性與配煤對(duì)成漿性的影響[J動(dòng)(亞甲基)羥基、醚鍵與成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈線性相關(guān)力工程學(xué)報(bào),2012,32(2):165-169,176GT添加劑的成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)受煤中主要表面官能團(tuán)7李艷呂,周志強(qiáng),程軍煤的理化特性對(duì)其成漿性能的影響[含量變化的影響比NF添加劑小;煤中OC與成漿煤炭轉(zhuǎn)化中國(guó)煤化工作者簡(jiǎn)介CNMHG開究生,研究方向:質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈負(fù)指數(shù)相關(guān),當(dāng)煤種變換時(shí),T添加劑潔凈煤技術(shù)電后cdm的成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)受煤中OC變化的影響比NF添加責(zé)任編輯:趙勤收稿日期:2014-11-11