焦化廠(chǎng)工業(yè)廢水對水煤漿性能的影響

煤炭科學(xué)技術(shù)/990810煤炭科學(xué)技術(shù)舊萬(wàn)巧數據資源系統COAL SCIENCEAND TECHNOLOGY數化期刊WANFANG DATA CHINAINFo)1999年第27卷第8期Vol,27No81999DIGITIZED PERIODICAL焦化廠(chǎng)工業(yè)廢水對水煤漿性能的影響李寒旭李輝帥應泉李軍摘要對蒸餾水、去離子水、自來(lái)水和淮化集團焦化廠(chǎng)4種工業(yè)廢水制取水煤漿的性能進(jìn)行了探討,得出水質(zhì)是影響水煤漿性能的一個(gè)不可忽略的因素,所選的工業(yè)廢水可以制岀性能較好的水煤漿,特別是在穩定性方面比去離子水和自來(lái)水還好。關(guān)鍵詞水煤漿工業(yè)廢水水質(zhì)Industrial Waste Water from Coking PlantAffected to Features of Coal Water MixtureThis paper has discussion on distilled water, ion removing water, tap water andindustrial waste water from coking plant affected to the features of coal water mixture. Theresults shown that a water quality is a disneglected factor affected to the features of caolwater mixture. The industrial waste water from the coking plant can prepare coal watermixture with good features, especially the stability better than ion removing water and tapwater概論為了提高水煤漿的性能,研究人員對不同煤種的濃度、粒度、添加劑進(jìn)行了探討,且得岀了好的制漿條件。隨著(zhù)工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)對環(huán)境造成的污染已漸漸成為影響人們生活質(zhì)量的重要因素之一。工業(yè)污染中很重要一項就是水質(zhì)污染,這些污染大部分是由于工業(yè)廢水未加處理排放的結果。工業(yè)廢水的處理增加了生產(chǎn)成本,降低了生產(chǎn)效益。如果用工業(yè)廢水能制取性能良好的水煤漿則既可以減少環(huán)境污染又可以增加制造水煤漿用水來(lái)源,具有良好的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。雖然人們對水煤漿進(jìn)行了廣泛研究,但是專(zhuān)門(mén)研究水質(zhì)影響的文章不多,因為水煤漿是由大約7%煤某、29%水和1%左右的添加劑制備的煤、固液分散體系,其中2%6的水是影響水煤漿性能的不可忽略的因素。大多數專(zhuān)家對水煤漿研究是在蒸餾水或去離子水存在的條件下進(jìn)行的,而實(shí)際生產(chǎn)中不可能用如此多的蒸餾水和去離子水來(lái)制備水煤漿。水有地表水、地下水、工業(yè)廢水等各種水質(zhì),這些水含有的離子不同、膠體含量不同、水的硬度不同、pH值不同,研究各種水質(zhì)對水煤漿性能的影響可以為工業(yè)應用尋找合適的水源。工業(yè)廢水種類(lèi)繁多,本文著(zhù)重研究了淮化集團公司焦化廠(chǎng)的4種工業(yè)廢水對水煤漿性能的影響。煤炭科學(xué)技術(shù)/9908102實(shí)驗部分2.1煤樣和廢水樣實(shí)驗煤樣為淮南精煤1#、2#,粒度全都小于60目。煤樣的工業(yè)分析見(jiàn)表1。表1制漿用煤的工業(yè)分析%揮發(fā)分灰分固定碳煤樣水分 Madvad aafC1#19532.3113825192219328812859.74種工業(yè)廢水分別來(lái)自淮化集團焦化廠(chǎng)的4個(gè)工段,T1和S1是兩種未經(jīng)處理的工業(yè)廢水,而T2和S2則是兩種已經(jīng)處理的廢水,各種廢水的主要檢測指標見(jiàn)表2表24種廢水的指標廢水組成T酚/mg:L130-50052500<200氨氮/mg:L100~20025~50油/mg·L-1<50<10<200<200COD/mg:L-11500-300030065-87氰/mg:L18-13「氨/mgL-130003002.2添加劑實(shí)驗使用的添加劑為N系添加劑,主要成分為萘磺酸鈉縮甲醛。2.3實(shí)驗步驟制取水煤漿的步驟如圖1所示。煤炭科學(xué)技術(shù)/990810稱(chēng)取加劑稱(chēng)取煤樣制溶液混合攪摔測粘測流動(dòng)性裝人試管測析水高度落實(shí)驗圖1水煤漿制取步驟24實(shí)驗指標(1)粘度:用ND-79型旋轉式粘度計測定。(2)流動(dòng)性:在同一漏斗中裝入一定高度的水煤漿記下從開(kāi)始到滴落完的時(shí)間。3)落棒時(shí)間∶靜置兀后的水煤漿,用長(cháng)26τm質(zhì)量為373g的玻璃棒從液面上落下,所測時(shí)間即為落棒時(shí)間。3結果與討論3.1添加劑加量對廢水制取水煤漿性能的影響為討論其制漿性能,首先探討了不同添加劑加量制取水煤漿的性能,添加劑為N系添加劑,所用煤為洗精煤末1#,粒度小于60目,制取的水煤漿濃度為65%,見(jiàn)圖2。6004000.200.400.600:801:00添加劑加量/%圖2各種工業(yè)廢水對水煤漿粘度的影響2—去離子水;3T1;4從圖中可以看出,使用N系添加劑,對各種工業(yè)廢水即使在水煤漿濃度為65%的情況下,能夠制取粘度<600mPa·s,流動(dòng)性較好的水煤漿。從圖中可以看出隨添加劑添煤炭科學(xué)技術(shù)/990810加量的增大,各類(lèi)水制取的水煤漿粘度呈現下降的趨勢,在添加量為0.巧5%時(shí)達到最低,隨后添加劑量的增加粘度又略有上升。各種工業(yè)廢水制取的水煤漿在添加劑加量相同的情況下都比去離子水制取的水煤漿粘度為低,尤以S2T2為明顯,其中S2與S的粘度曲線(xiàn)變化趨勢基本相同,但S2較之S的粘度有較大的降低,見(jiàn)圖3100.200400.600.80101:20添加劑加量/%圖3不同水質(zhì)對水煤漿析水率的影響1—去離子水;2-T1;3-T2:4S2從圖中可以看出,幾種水制取的水煤漿析水率都較高,其中以去離子水的析水率最高,使用廢水后,水煤漿的析水率有不同程度的降低。去離子水的析水率隨添加劑量的增加到一最低點(diǎn)后,又隨添加劑量的進(jìn)一步增大而略有回升到一穩定值。S2廢水與去離子水析水率曲線(xiàn)有相同之處,T1,T2類(lèi)廢水則是添加劑量的增大開(kāi)始時(shí)變化不大,在添加劑量達到0.5%后則成下降趨勢。這可能是由于工業(yè)廢水中的某些有機物在起作用,也有可能是礦物質(zhì)在起作用,1#煤中含有某些浮選藥劑,這也可能是造成差別的原因之一。3.2各種水質(zhì)制取水煤漿的對比試驗實(shí)驗中使用的N系添加劑,量為075%(占干煤重),煤樣為1煤,煤漿濃度為65%(表3)。表3各類(lèi)水質(zhì)對水煤漿性能的影響水樣粘度流動(dòng)性落棒時(shí)間析水率/mPa·s/S/s/%自來(lái)水400225軟沉淀120去離子水3752302659635524.0149030021.01.08.535022.20.88.0煤炭科學(xué)技術(shù)/99081025020.01.07.9由表3可看出S1和T1工業(yè)廢水制取的水煤漿雖然粘度較去離子水基本差不多,在400mPa·左右,而S2和Tz制取的水煤漿粘度則比自來(lái)水、去離子水要低一些。在流動(dòng)性方面差別不大,但以T2制取的水煤漿流動(dòng)效果好。從析水率來(lái)看廢水要比自來(lái)水和去離子水好,一般低2%~4%。落棒實(shí)驗表明,工業(yè)廢水制取的水煤漿穩定性效果明顯比自來(lái)水和去離子水好,自來(lái)水制取的煤漿有軟沉淀出現?？梢?jiàn)淮南煤用工業(yè)廢水制水煤漿是可行的,但析水率偏高,有待于進(jìn)一步解決。33對不同煤樣各類(lèi)廢水的制漿結果3.31T談類(lèi)廢水對2#煤某的影響實(shí)驗選用的望峰崗2#精煤,由于1#煤與2#煤的洗選過(guò)程和處理工藝有所差異表4為2#煤用廢水T制取水煤漿的結果,添加劑為N系添加劑,煤漿濃度為65%表4T1類(lèi)廢水制備水煤漿結果添加劑粘度流動(dòng)性析水率落棒時(shí)間/%/mPa·s/s/%/s0.2562084.663.10.505901152253.00.75370899204.010052011140.84.11.2553070.80.73.0由表4可看岀,用2#煤制得CWM的粘度隨添加劑量的增大下降,在添加劑加量為0巧5%時(shí)達到較低點(diǎn)隨后粘度增加到一穩定值,2#煤用T1廢水制取的水煤漿比1#煤粘度有較大的增加,流動(dòng)性明顯較差,而落棒時(shí)間由原來(lái)的1s左右増大到3~4s,但用2#煤制取的水煤漿析水率有較大幅度的降低。332S類(lèi)廢水對2#煤的影響對S類(lèi)廢水進(jìn)行了一組與T類(lèi)廢水相同的制取水煤漿的實(shí)驗,結果見(jiàn)表5,添加劑為N系添加劑,添加量為075%(占干煤重)。表5使用S類(lèi)廢水制取水煤漿的結果添加劑粘度流動(dòng)性析水率落棒時(shí)間/%/mPa. s /s/%/煤炭科學(xué)技術(shù)/9908100.256100523148.70.50590209943.80.754100.593.83.21.0044042114.22.41.254501016102.6由表5可看出,對于2#煤來(lái)說(shuō),用S1類(lèi)廢水制取水煤漿的趨勢與T相似,粘度也較1#煤有所提高,流動(dòng)性較差,落棒時(shí)間較長(cháng),但析水率有明顯的改善,煤漿穩定性能好3.331#與2#精煤的工業(yè)廢水制漿比較選擇兩種未經(jīng)處理的廢水S1和T作為制漿的水源,進(jìn)行1#和2比較見(jiàn)圖45000.501.001.50添加劑加量/%圖41#與2#精煤的工業(yè)廢水制漿結果1-T1-1#;2-51-1#;3-T1-2#;4S1-2#由圖4可知,用2#煤制取的水煤漿粘度比1煤大200mPa·S,1#煤用T1S1制取的水煤漿粘度曲線(xiàn)趨勢基本相同,2#煤的用T1S制取的水煤漿粘度曲線(xiàn)趨勢在添加劑加量<0.75%之前基本相同,但當添加劑量>0巧5%后,S,制取的粘度變化趨緩,S2制取的水煤漿粘度有較大的增加,然后趨于穩定。兩種煤所做水煤漿的差異,主要原因有3個(gè)方面:①可能是由于精煤的處理過(guò)程不同和浮選藥劑含量不同而導致的。②由于煤樣取回時(shí)是煤泥狀態(tài)含有大量的水,因此在烘箱內進(jìn)行干燥,干燥時(shí)間和溫度對煤的表面性質(zhì)有改變,影響水煤漿的性能。③2#煤樣比1#煤樣灰分低1%,這也可能是影響水煤漿性能的一個(gè)因素。4結論(1)使用N系添加劑,在水煤漿濃度為65%時(shí)(精煤1#),各種工業(yè)廢水能夠制取粘度<600mPa·s,流動(dòng)性較好的水煤漿。煤炭科學(xué)技術(shù)/990810(2)用工業(yè)廢水制取水煤漿的性能,要比自來(lái)水、去離子水好,主要體現在穩定性方面,在經(jīng)過(guò)10以后,仍然可以保持穩定并具有良好的流動(dòng)性。(3)兩種精煤1#和2#用未經(jīng)處理的工業(yè)廢水制取的水煤漿有一定的差異,主要可能是煤樣的洗選工藝和過(guò)程不同造成的。作者簡(jiǎn)介:李寒旭1964年生,副教授,1989年于大連理工大學(xué)獲碩士學(xué)位,19941996年作為美國西肯塔基大學(xué)訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者,現任淮南工業(yè)學(xué)院化工研究所所長(cháng),主要從事水煤漿制備、燃燒的研究,在國內外發(fā)表論文20余篇。地址:安徽省淮南市碼:232001。作者單位:李寒旭李輝帥應泉淮南工業(yè)學(xué)院化工系李軍安徽淮化集團公司開(kāi)發(fā)處收稿日期:199-0420