石蜡及乳化石蜡对煤表面疏水改性及其成浆性研究

发布时间：2020-08-12 16:59

【摘要】：水煤浆作为一种具有流动性的浆体燃料,方便储存及运输,不仅可以使煤炭资源的利用效率提高,还能降低环境污染,起到绿色环保的作用。众所周知,全球煤炭资源中,褐煤等低阶煤占有很大比重,因此利用低阶煤制浆成为一个重点关注的话题。但是,低阶煤表面大量含氧官能团的存在,导致其亲水性极强,内水含量极高,且发达的孔隙结构使得其在制浆过程中,对于自由水的复吸现象及其严重,导致成浆性能很差,因此限制了其的开发与利用。本文利用微波脱水及表面物理包覆改性相结合的手段对内蒙煤进行表面改性,并将煤质较好的彬长煤改性后与之作为对比。对两种改性后的煤粒进行表面性质的分析,并分别进行制浆,对其成浆性能进行了测定。首先,将磨好并按不同粒径配好的煤样放入微波炉中进行脱水干燥,直到质量不变,然后再分别用石蜡、阳离子乳化石蜡、阴离子乳化石蜡以及非离子乳化石蜡对干燥后的煤样进行包覆改性。经测定,各改性剂均能吸附于两种煤粒表面,内蒙煤对于石蜡的吸附效果最佳,其吸附膜厚度为4.85nm;而彬长煤与非离子乳化石蜡的吸附膜厚度最大,为1.82nm。其次,利用接触角测量仪,Zeta电位分析仪,比表面积分析仪,恒温恒湿箱等对改性前后各煤粒的表面性质进行了测定,结果发现改性后,各煤粒的煤质相较于原煤具有不同程度的改善,其中,石蜡改性后的内蒙煤相较于原煤,接触角,孔隙度及吸水率等方面的性质的改善效果最为明显;而彬长煤在非离子乳化石蜡的改性下,表面性质的改善最为明显。最后以萘磺酸盐作为分散剂对各煤粒进行制浆,并利用流变仪,稳定性分析仪等对各水煤浆的成浆性能及稳定性进行分析。内蒙煤在石蜡改性后,其成浆性能及稳定性均得到最为明显的提升,其最高成浆浓度由原煤的55.0%提升至62.0%,提高了7个百分点;而彬长煤在非离子乳化石蜡的改性作用下,有最好的成浆性能及稳定性,最高成浆浓度由原煤的62.5%变为66.0%,提高了3.5个百分点。总之,本文对煤炭的提质,在一定程度上改善了原煤的表面性质及成浆性能,其中对于低阶煤效果更为明显,为日后煤质的改善及水煤浆的发展做铺垫。
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ536
【图文】：

压片机

喷洒在煤粉表面，然后将其置于干燥箱中，使种乳化石蜡包覆改性的煤粒，密封保存，以备制备配好的原煤、微波脱水煤样以及用四种改性剂剂萘磺酸盐占煤粉质量 0.5%，以及一定量的水煤浆。 W 的计算公式见公式 2-1100%2341 MMM绝干煤粉的质量（g）煤样质量（g）水的质量（g）分散剂的质量（g）

流变仪,水煤浆

图 2-2 流变仪Fig. 2-2 Rheometer动性测试首先取两个烧杯，将刚制备好的水煤浆倒入其缓缓地倒入另一个烧杯中，根据水煤浆倒入过性分为以下四个等级：流动；动，其浆体成细流状态；动，其浆体成黏糊状态；动。定性测试定性有多种测定方法，本实验采用析水率法和性分析仪法

实物,稳定性,水煤浆,煤浆

：在样品测试管中倒入少量的新制备的水煤浆，注浆体与管壁有平滑的弯月面，装样的高度大约为地放入仪器的样品池中，避免放置过程中破坏半月频率为 5min/次，整个过程时长为 5h。最后利用分析。率法制浆法制备的水煤浆均匀倒入 50mL 量筒中，记录筒口部，然后静置 7 天，测量其上层析出的水的体算公式如 2-7：100%01 VN——表示析水率；1——表示水煤浆上层析出水的体积（mL）；0——表示水煤浆的总体积（mL）。法测试水煤浆有无硬质沉淀。

【参考文献】