絮凝剂类型变化对煤泥水沉降脱水效果的影响

山西焦煤科技

　ShanxiCokingCoalScience&Technology　

　No.12　Dec.2019　

·试验研究·

絮凝剂类型变化对煤泥水沉降脱水效果的影响

李红波

(阳泉煤业集团新景矿洗煤厂,山西　阳泉　045000)

　　摘　要　为探究煤泥水的流变性质,寻找最佳的煤泥分选条件,采用4种不同电位性质的絮凝剂,研究了不同电位变化对煤泥水流变性以及对煤泥沉降效果的影响,通过表观黏度、煤泥沉降速度和上清液透射比等因素,研究了絮凝剂电位性质变化后煤泥水的沉降效果。实验结果表明:对长烟煤煤泥水中添加非离子型絮凝剂可较好地改善煤泥沉降效果,同时对煤泥悬浮液的流变性影响较小;其他电位类型的絮凝剂,添加量较小时可使悬浮液达到较佳的流变性,沉降、过滤特性也较明显,随着添加量的增大,悬浮液流变性及沉降过滤特性均发生不同程度的降低。

关键词　煤泥水;絮凝剂;流变性;聚丙烯酰胺;沉降效果

中图分类号:TD946.2　文献标识码:B　文章编号:1672-0652(2019)12-0008-05

　　煤泥水处理是我国湿法选煤厂的关键环节之一,其效果好坏直接影响选煤的其他分选及辅助工艺环节效能的发挥。煤泥水系统是由煤泥颗粒以及多种矿物与水组成的悬浮液,悬浮液的流变性不仅与分散颗粒、分散介质性质有关,还受环境条件的影响,其特性对煤泥水沉降和脱水效果有较大影响[1].煤泥水在实际分离过程中,包括固体颗粒沉降及流体流过滤饼的固液分离,要解决这些问题,需先对煤泥水的性质尤其是流变性进行研究[2

-4]

城市玖龙环保科技有限公司;试验用到的主要仪器有:上海平轩科学仪器有限公司生产的黏度计NDJ-9S、法国塞塔拉姆Setaram生产的卡尔维微量热仪C80、上海菁华科技有限公司生产的721型可见分光光度计HP、上海一恒科技有限公司生产的电热恒温鼓风干燥箱DHG-9053A、岛津国际贸易(上海)有限公司生产的分析天平AUY120.1.3　试验评价指标

滤饼水分是通过差重法计算求得,利用滤饼在进入电热鼓风干燥箱前后重量的变化表征滤饼水分含量;透射比由紫外分光光度计测得,通过上清液透射比的变化表达悬浮液的沉降特性;沉降速度以一定时间间隔的条件下,记录絮团下降体积高度来计算,具体参照GB/T26919-2011《选煤厂煤泥水自然沉降试

位性质的絮凝剂,研究絮凝剂电位性质的变化对煤泥水流变性及沉降过滤效果的影响。1　实验部分1.1　煤样性质

样进行工业分析,结果见表1.

试验所用煤样为-0.5mm的长烟煤,对试验煤

.本文通过添加不同电

验方法》。

表1　试验煤样工业分析表

煤样长焰煤

Mad/%1.18

Aad/%32.98

Vad/%25.41

FCad/%40.29

2　结果与讨论

2.1　APAM对煤泥沉降脱水效果的影响2.1.1　APAM对煤泥悬浮液流变性影响

对添加不同量的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)后的煤泥悬浮液进行表观黏度的测定,其测定结果见

1.2　主要试剂与仪器

试验所用的聚丙烯酰胺均为分析纯,购于山东聊

　　收稿日期:2019-10-15

作者简介:李红波(1979—),男,山西平定人,2015年毕业于太原理工大学,助理工程师,主要从事选煤产品装车工艺研究

(E-mail)1165494792@qq.com

2019年第12期图1.

李红波:絮凝剂类型变化对煤泥水沉降脱水效果的影响

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从图1可以看出,当APAM添加量较小时,悬浮液的表观黏度有降低的趋势,随着APAM添加量的增加,悬浮液的表观黏度逐渐增大;当APAM添加量

为25g/t和50g/t时,悬浮液的表观黏度均小于未添的添加量,发现悬浮液的表观黏度值均大于未添加APAM的表观黏度,且随着时间的增加逐渐减小。

加APAM的表观黏度;沉降过程中,继续增加APAM

图1　不同APAM添加量悬浮液表观黏度图

2.1.2　APAM对煤泥悬浮液沉降过滤的影响

对不同APAM添加量的煤泥水进行沉降过滤试

验,其测定结果见图2.

图2　APAM对煤泥悬浮液沉降过滤的影响图

　　从图2可以看出,APAM添加量为25g/t时,煤

饼水分明显增大,煤泥沉降过滤各项性质均变差,沉降效果不理想。

2.2　CPAM对煤泥沉降脱水效果的影响2.2.1　CPAM对煤泥悬浮液流变性影响

同样试验条件下,添加不同量的阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),测定煤泥悬浮液的表观黏度,试验结果见图3.

泥水沉降体积较大,上清液透射比值较佳,过滤时间最短且滤饼水分含量最低,煤泥水沉降过滤性质明显提升;APAM添加量为50g/t时,沉降速度和上清液

透射比达到最大,过滤时间相对较短但滤饼水分含量较高,过滤性质变差;继续增加APAM的添加量,煤泥沉降速度和上清液透射比迅速减小,过滤时间和滤

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2019年第12期

图3　不同CPAM添加量悬浮液表观黏度图

　　从图3可以看出,CPAM添加量为25g/t时,悬

液的表观黏度呈逐渐增大的趋势,随着时间的增大,表观黏度有下降趋势,但其值也均大于未添加CPAM时的表观黏度。

2.2.2　CPAM对煤泥悬浮液沉降过滤的影响

对不同CPAM添加量的煤泥水进行沉降过滤试验,其测定结果见图4.

浮液的表观黏度最低,低于未添加CPAM的表观黏度,且随着时间的增加,悬浮液的表观黏度几乎不发生明显得变化;当CPAM添加量为50g/t时,悬浮液

表观黏度变化趋势也较平缓,但稍大于未添加CPAM时悬浮液的表观黏度;继续增加CPAM添加量,悬浮

图4　CPAM对煤泥悬浮液沉降过滤的影响图

　　从图4可以看出,当CPAM添加量为25g/t时,

胺(PAM),测定煤泥悬浮液的表观黏度,试验结果见图5.

水的表观黏度最低,随着PAM添加量的增加,表观黏度值逐渐增加,但与未添加PAM的表观黏度值差别不是很大;随着添加PAM时间的增大,表观黏度值呈降低趋势,但整体变化不是很明显。

从图5可以看出,PAM添加量为25g/t时,煤泥

煤泥过滤沉降效果最佳;继续增加CPAM的含量,煤泥水沉降过滤特征参数均发生明显减弱,沉降过滤效果变差。

2.3　PAM对煤泥沉降脱水效果的影响2.3.1　PAM对煤泥悬浮液流变性影响

同样试验条件下,添加不同量的非离子聚丙烯酰

2019年第12期李红波:絮凝剂类型变化对煤泥水沉降脱水效果的影响

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图5　不同PAM添加量悬浮液表观黏度图

2.3.2　PAM对煤泥悬浮液沉降过滤的影响

不同PAM添加量下煤泥水沉降过滤试验测定结

果见图6.

图6　PAM对煤泥悬浮液沉降过滤的影响图

　　从图6可以看出,添加PAM后煤泥水沉降过滤特性均较好,且随着PAM添加量的增加,煤泥水沉降效果呈逐渐增强的趋势,过滤效果变差。2.4　AmPAM对煤泥沉降脱水效果的影响2.4.1　AmPAM对煤泥悬浮液流变性影响

不同两性离子聚丙烯酰胺(AmPAM)添加量悬浮液表观黏度图见图7.

从图7可以看出,AmPAM添加量较小时,煤泥水的表观黏度值较小,随着AmPAM添加量的增加,煤泥水的表观黏度逐渐增大;在整个沉降过程中,

低AmPAM添加量下,表观黏度变化几乎不太明显,高添加量下,表观黏度值先迅速降低后趋于平缓,其值最终高于未添加及添加量较小时的表观黏度值。

2.4.2　AmPAM对煤泥悬浮液沉降过滤的影响

不同AmPAM添加量下煤泥水沉降过滤试验测定结果见图8.

从图8可以看出,低AmPAM添加量时,煤泥水沉降过滤特性均较好,随着AmPAM添加量的增加,其沉降过滤特性明显变差。

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2019年第12期

图7　不同AmPAM添加量悬浮液表观黏度图

图8　AmPAM对煤泥悬浮液沉降过滤的影响图

3　结　论

几乎不发生变化,沉降过滤特性得到明显改善;添加其他类型的聚丙烯酰胺,少许添加量可改善煤泥水的流变性,沉降过滤效果也较佳,随着添加量的增加,表观黏度增加,沉降过滤效果变差。

2)非离子聚丙烯酰胺,随着添加量的增加,表观

黏度值变化值很小且过滤特性最佳。

着聚丙烯酰胺量的增加逐渐增大,沉降过滤性质逐渐减弱。

度值介于非离子和阳/两性离子之间,但过滤特性最差。

(下转第21页)

4)阴离子聚丙烯酰胺,当添加量增加时,表观黏

1)添加非离子聚丙烯酰胺,煤泥水表观黏度值

3)对于阳离子和两性聚丙烯酰胺,表观黏度随

2019年第12期温　华:奥氏体与马氏体耐磨钢磨损性能及机理的研究

参　考　文　献

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ComparativeStudyonWearPropertiesandWearMechanismof

AusteniteandMartensiteWear-ResistantSteel

WENHua

　　Abstract　UsingM-2000multi-functionalfrictionandweartester,Austeniticwear-resistantsteelsandMartensit-icwear-resistantsteelswereconductedthedryfrictionandquartzsandfrictionexperimentsunder200Nand600Nloadsrespectivelycomparedthewearperformanceandwearmechanismofvariouswear-resistantsteels.Theexperi-mentalresultsshowthatthewearresistanceofMediumManganesesteelisthebestunderfourfrictionconditions,and

thesubsurfacehardnessofMediumManganesesteelincreaseswiththeincreaseoftheload.Undertheconditionsofdryfrictionexperiments,thewearmechanismofthefivewear-resistantsteelsismainlyfatiguewear.Withaddingquartzsandabrasives,thewearmechanismofthefivewear-resistantsteelsismainlyabrasivewearandaccompanied

byfatiguespalling.

nism;Wearresistance;Frictioncoefficient

Keywords　Austeniticsteel;Martensiticsteel;Dryfriction;Quartzsandfriction;Slidingwear;Wearmecha-(上接第12页)

参　考　文　献

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StudyonDewateringEffectofSlimeSedimentationwith

FlocculantTypeChange

LIHongbo

　　Abstract　Inordertoexploretherheologicalpropertiesofslimewaterandfindthebestconditionsfortheselec-tionofslime,fourflocculantswithdifferentpotentialpropertieswereusedtostudytheeffectsofdifferentpotentialchangesontherheologyofslimewaterandtheeffectofslimesedimentation.Basedonfactorssuchasapparentviscos-ity,slimesedimentationspeed,andsupernatanttransmittance,thesedimentationeffectofslimewaterwithchangingthepotentialpropertiesofflocculantswasstudied.Theexperimentalresultsshowthattheadditionofnon-ionicfloccu-lantstothelong-bituminouscoalslimecanbetterimprovethesedimentationeffectoftheslime,whileithaslittleeffectontherheologyoftheslimesuspension.Forflocculantofotherpotentialtypeswithsmalleraddition,Rheologycanbebetterachieved,thesuspension,thesedimentationandfiltrationcharacteristicsaremoreobvious.Withthein-creaseoftheamountofaddition,thesuspensionrheologyandsedimentationfiltrationcharacteristicsarereducedtova-ryingdegrees.

Keywords　Slimewater;Flocculant;Rheology;Polyacrylamide;Sedimentationeffect