含蒙脱石煤泥水的沉降特性研究

发布时间：2017-08-31 20:02

  本文关键词：含蒙脱石煤泥水的沉降特性研究

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【摘要】：长期以来,煤泥水的净化一直是大多数选煤厂生产管理的重点,煤泥水中的粘土矿物由于自身性质会严重恶化煤泥水处理效果。本文选择对煤泥水沉降效果影响显著的粘土矿物蒙脱石作为研究对象,将高纯度蒙脱石与试验得到的低灰高纯煤配置成煤样,利用激光粒度分析仪、扫描电子显微镜、Zeta电位分析仪、傅里叶变换红外光谱仪等仪器对不同蒙脱石含量煤样进行全面分析,得到了样品的粒度特性,表面形貌,电性,官能团等特性。通过微观分析认为,蒙脱石在水中浸泡后易碎散成极细颗粒,蒙脱石与煤混合后,蒙脱石会粘附在煤颗粒上,并且使整体电负性增大,表征电负性的官能团增多,这均会使煤泥水沉降变难。通过自然沉降试验认为,在去离子水中高纯度煤与添加蒙脱石的煤泥水很难沉降,纯蒙脱石发生了沉降,但压缩层蓬松,上清液浑浊,随着水体硬度的增加,沉降效果逐渐明显,但蒙脱石的膨胀性严重影响了煤泥水沉降效果,致使压缩层仍松散。通过絮凝沉降试验认为,凝聚剂AlCl3作用下含有蒙脱石的煤泥水综合沉降效果比凝聚剂CaCl2作用下综合沉降效果好,通过三因素五水平正交试验,得到煤泥水浓度,蒙脱石含量,加药量对沉降效果的综合影响。根据试验结果,得到含蒙脱石煤泥水沉降速度与上清液浊度的沉降模型,可预测实际生产中的沉降效果。通过沉降絮团分形维数分析认为,添加凝聚剂可以使絮团变大,并且随着加药量的增加,絮团分形维数的变化有一定的规律,可以使用分形维数作为评价沉降效果指标之一。
【关键词】：煤泥水 蒙脱石 沉降 分形维数
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD94
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 变量注释表18-19
• 1 绪论19-22
• 1.1 课题来源19
• 1.2 研究背景19-20
• 1.3 研究内容20-22
• 2 文献综述22-38
• 2.1 选煤厂煤泥水处理的意义22-23
• 2.2 难沉降煤泥水的特性23-26
• 2.3 影响煤泥水沉降的主要因素26-30
• 2.4 蒙脱石的特性及其对煤泥水沉降的影响30-32
• 2.5 煤泥水沉降中的DLVO理论32-35
• 2.6 国内外煤泥水处理研究现状35-37
• 2.7 本章小结37-38
• 3 试验样品及评价指标38-42
• 3.1 试验仪器与试剂38
• 3.2 试验样品及制备38-40
• 3.3 沉降实验评价体系40-41
• 3.4 本章小结41-42
• 4 样品微观性质分析42-56
• 4.1 煤与蒙脱石的膨胀与分散性42-45
• 4.2 煤与蒙脱石表面形貌45-47
• 4.3 煤与蒙脱石表面电位47-50
• 4.4 煤与蒙脱石表面官能团50-55
• 4.5 小结55-56
• 5 含蒙脱石煤泥水沉降规律探究56-87
• 5.1 不加药剂的自然沉降56-59
• 5.2 药剂种类与加药量影响59-64
• 5.3 煤泥水浓度与蒙脱石含量的影响64-70
• 5.4 多因素下的综合影响70-86
• 5.5 本章小结86-87
• 6 絮团分形维数分析87-93
• 6.1 试验准备与实施87-88
• 6.2 分形维数分析88-92
• 6.3 小结92-93
• 7 结论与展望93-96
• 7.1 结论93-94
• 7.2 主要创新点94
• 7.3 研究工作展望94-96
• 参考文献96-101
• 作者简历101-103
• 学位论文数据集103

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