水煤浆添加剂的复配与应用研究

发布时间：2020-04-11 04:09

【摘要】：本文以低变质程度神华煤为研究对象,考查了市售水煤浆添加剂和已经工业应用的水煤浆添加剂对神华煤水煤浆的成浆性能的影响,基于萘系水煤浆添加剂(简称GN),探究阴离子型添加剂、非离子型添加剂、两性添加剂和盐类助剂与GN复配对成浆性能的影响规律。将优化后的复配添加剂制备不同变质程度煤水煤浆,考查其煤种适应性；通过孔隙特性、失水速率、铺展面积和表观形貌的分析初步探究复配添加剂的作用机理。研究结果如下：市售水煤浆添加剂和已经工业应用的添加剂均可制得具有良好流变特性和稳定性的水煤浆,但制浆浓度均较低,仅为59%。基于萘系添加剂,GN与盐类分散剂ST以85：15二元复配(简称GT),在添加量为0.3%时,神华煤制浆浓度可有效提高至62%。三元复配作用效果不明显。复配添加剂制备不同变质程度煤样水煤浆,其制浆浓度均比单独GN添加剂制得的浆体浓度高1%-3%,煤种适应性广泛；煤中表面官能团对煤样制浆浓度的影响大小依次为芳环甲基(亚甲基)羟基醚键。其中,甲基(亚甲基)和醚键对与制浆浓度呈正相关,芳环和羟基负相关。煤中氧碳比与煤样的制浆浓度存在负指数相关；GT添加剂应用于不同煤种制浆时受表面官能团和氧碳比的影响比GN添加剂小。复配添加剂GT良好的润湿分散性使制得的浆体表观形貌更为平整、流动更好,浆体单位质量铺展面积高达1300mm2/g；GT优良的吸附性能使制得的浆体在失水速率上与GN添加剂制得的浆体有所差异；相对于原煤,GT添加剂比GN添加剂更大幅度的降低了煤粒的比表面积和总孔容积；复配添加剂GT在润湿分散性和吸附性能上的优异表现是其能够制备高浓度水煤浆的主要因素。
【图文】：

分散剂,接触角,纯水,静电斥力

尚捧[73]等观察60s内纯水和分散剂分别滴加在煤表面上固液接触角变化。由图3可以看出，水接触煤表面后铺展缓慢，接触角从72.28°变到65.93°。而分散剂接触煤表面后60s内迅速铺展开。加入分散剂后，煤表面疏水性得以改善，使煤和水更易结合，减少了煤粒间的团聚，从而可以使煤粒在水中可以均匀分散。m m mOs 30 s 60sOisprnsanlB 匾漏0 s 30 s 60 s图3纯水与分散剂与煤接触角的变化Fig 3 The changes of contact angle of coal with pure water and dispersant in water solution1.4.2静电斥力分散作用DLVO理论认为，颗粒间的静电斥力大于颗粒间的范德华力时，静电斥力是决定胶体稳定性的关键因素，通常带静电的颗粒可以稳定、均勾分散。对于离子型分散剂来说，在改善煤表面的亲水性的同时，增加了煤表面的电荷，提高煤表-9-

添加量,水煤,分散剂,静电斥力

安徽理工大学硕士学位论文，增加了煤颗粒间静电斥力，并使煤表面的水化膜厚度到一定距离时，煤粒间的静电斥力会阻止其进一步靠近，粒之间相互碰撞、聚集，从而实现水煤i}的稳定分散。在NSF中添加NPF时，，复合分散剂制备的水煤i}Zeta电斥力显著增大，从而提高水煤装的分散性和稳定性。纯的分散剂所制备水煤i}的Zeta电位随添加剂添加量的变出，复配分散剂制备的水煤装Zeta电位绝对值明显氋于分散剂和NSF添加剂制得的水煤團的Zeta电位绝对值而增加。-30 I 1
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ536

【参考文献】