煤漿磁化對水煤漿性質(zhì)影響的研究

煤漿磁化對水煤漿性質(zhì)影響的研寵徐革聯(lián)·2,祖東偉2,張榮曾1(1.中國礦業(yè)大學(xué)(北京校區)化工與環(huán)境工程學(xué)院,北京1000832.黑龍江科技學(xué)院資源與環(huán)境工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱150027)摘要:研究了磁化對蒸餾水、自來(lái)水和工業(yè)廢水配制的水煤漿性質(zhì)的影響,磁化對水煤漿添加劑吸附量的影響。結果表明:較強旳磁場(chǎng)強度和較短旳磁化時(shí)間可以顯著(zhù)地降低水煤漿的粘度,磁化會(huì )使水煤漿添加劑的吸附量增加,并對水煤漿的磁化機理進(jìn)行了初步探討關(guān)鍵詞:磁化;水煤漿;流變性;吸附量中圖法分類(lèi)號:TQ536文獻標識碼:A文章編號:1006-6772(2006)01-0038-04水煤漿性能的好壞直接與構成水煤漿的煤度激光粒度分析儀測定其粒度分布測定結果如水以及添加劑的性質(zhì)密切相關(guān)。大部分煤均具有圖1中的1、2、3所示?？勾判?煤的芳香性與抗磁性磁化率有關(guān)。另外弱磁場(chǎng)、強磁場(chǎng)都可能使煤漿結構發(fā)生變化,改變了水分子、原子、離子等的磁距。磁場(chǎng)處理已在水處理、原油處理、水泥漿處理和礦物分選技術(shù)方面獲36130-176得了廣泛的應用,國內外研究人員對煤的表面物粒徑/μm理化學(xué)性質(zhì)和添加劑的分子結構特征等影響水煤圖1煤樣的粒度分布漿性能的因素做了比較深入的研究。但關(guān)于煤漿1——雞西二道河子煤;2——杏化煤;3——山西大同煤磁化對水煤漿性質(zhì)的影響的報道很少1.2水樣1實(shí)驗部分配制水煤漿的水樣分別是蒸餾水、自來(lái)水和11煤樣焦化廠(chǎng)生化處理前的焦化廢水,3種水的水質(zhì)分制漿所用煤樣為黑龍江雞西的杏花、二道河子析結果見(jiàn)表2煤礦煤和山西大同煤,3種煤的工業(yè)分析見(jiàn)表113添加劑添加劑選用了萘磺酸鹽的甲醛縮合物NNO表1煤樣工業(yè)分析1.4實(shí)驗方法與步驟煤種M%A/%V/%FC%水煤漿的磁化實(shí)驗采用ⅩCQS順控濕法強磁雞西杏花煤1.500511.8053057550510.16選機,強磁選杋產(chǎn)生旳磁場(chǎng)是電磁場(chǎng),磁感應強雞西二道河子煤1.7235146428.8359690.355度較強且是均勻的。將制好的煤漿放入高強磁選山西大同煤4237.265.11558.740.755機中,在一定磁場(chǎng)強度下,磁化一定時(shí)間,然后測制漿用的煤樣經(jīng)研磨全部過(guò)0.074mm,用礦定其粘度及流變性業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗室的法國產(chǎn)的 CILAS1064高精實(shí)驗中水煤漿的表觀(guān)粘度用NXS-11旋轉式收稿日期:2005-09-28中國煤化工作者簡(jiǎn)介:徐革聯(lián)11967-1,男,上海人,副教授,中國礦業(yè)大學(xué)(北京校區)在讀aYHCNMHG教學(xué)與科研工作《潔凈煤技術(shù)》2006年第12卷第1期表2制漿用水水質(zhì)分析結果氯化物耗氧量總硬度氨氮亞硝酸鹽氮渾濁度鐵蒸餾水16.1<0.001自來(lái)水焦化廢水粘度計測定,水煤漿的穩定性及析水率用法國Formulaction Inc.,生產(chǎn)的濃縮體系分散穩定性分析儀測定剪切率/s-1磁化前后水煤漿添加劑的吸附量用722型分光光度計進(jìn)行測定。圖4二道河子煤與焦化廢水配置的水煤漿磁化前后流變性的影響2結果與討論1道河子煤焦化廢水NNO未磁化;2——二道河子煤焦化廢水NNO57610;3道河子煤焦化廢水NNO2.1磁化對雞西二道河子煤流變性的影響54720;4——二道河子煤焦化廢水NNO38330磁化對雞西二道河子煤與蒸餾水、自來(lái)水和工業(yè)廢水配制的的水煤漿流變性的影響如圖2~2.2磁化大同煤水煤漿流變性的影響圖4所示。磁化大同煤與蒸餾水、自來(lái)水和焦化廢水對其流變性的影響如圖5~圖7所示。剪切率/圖2二道河子煤與蒸餾水配置的水煤漿磁化前后流變性的影響二道河子煤蒸餾水NNO未磁化;2-道河子煤蒸餾水NNO54710;3道河子煤蒸餾水NNO57630;4——二道河子煤蒸餾水NNO38320剪切率/s-圖5大同煤與蒸餾水配置的水煤漿磁化前后流變性的影響1——大同煤蒸餾水NNO未磁化;2——大同煤蒸餾水NNO38320;3—大同煤蒸餾水NNO54710;4——大同煤蒸餾水NNO57630剪切率/s1圖3二道河子煤與自來(lái)水配置的水煤漿磁化前后流變性的影響道河子煤自來(lái)水NNO未磁化;2道河子煤自來(lái)水NNO38310;3—二道河子來(lái)水NNO54730;4——二道河子煤自來(lái)水NNO5762060120由上述流變圖可以看出磁化對二道河子煤剪切率/s-1圖6大同煤與自來(lái)水配置的水煤漿磁化的流變性有較大影響,磁化強度高、磁化時(shí)間短前后流變性的影響對降低水煤漿的粘度有利。1—大同煤中國煤化工二大同煤自來(lái)水NNO38310CNMHG同煤自來(lái)水煤漿磁化對水煤漿性質(zhì)影響的研究4——杏花煤焦化廢水NNO57610由上述流變圖可以看出磁化對杏花煤的流400變性有較大影響,較低的磁化強度對降低水煤漿的粘度有利。從上述水煤漿的流變性圖中可看出,磁化后,水煤漿的粘度與空白樣比較均下降,將不同剪切率/s的磁場(chǎng)強度和磁化時(shí)間進(jìn)行比較,發(fā)現,過(guò)高的圖7大同煤與焦化廢水配置的水煤漿磁化磁場(chǎng)強度,過(guò)長(cháng)的磁化時(shí)間,會(huì )使水煤漿粘度升前后流變性的影響高。當磁化時(shí)間小于20min時(shí),制得的煤漿粘度1—大同煤焦化廢水NO未磁化;2—大同煤焦化廢均小于空白試樣;而當磁化時(shí)間大于20min時(shí)水NNO383大同煤焦化廢水NNO57610以大同煤為原料制得的煤漿粘度則大于空白試樣,也是隨磁場(chǎng)強度的增大而增加。同時(shí),還發(fā)由上述流變圖可以看出磁化對大同煤的流現,當磁化時(shí)間為10min時(shí),磁化效果最好。因變性有較大影響,磁化強度高、磁化時(shí)間中等,對此,為制得粘度低、流動(dòng)性好的煤漿,應適當減小降低水煤漿的粘度有利。磁場(chǎng)強度,控制磁化時(shí)間小于10min。2.3磁化對杏花煤水煤漿流變性的影響就同一種煤、不同的水配制成的水煤漿而磁化對杏花煤與蒸餾水、自來(lái)水和焦化廢水言,以廢水制得的水煤漿粘度減小的程度最大水煤漿流變性的影響如圖8~圖10所示。自來(lái)水較小。究其原因,可能是因為廢水和自來(lái)水、蒸餾水比較,其中所含有的離子不同、膠體含量不同、水的硬度不同、pH值不同等因素造成120剪切率/s1的。磁場(chǎng)之所以影響水煤漿的粘度,是因為水分子是一種按四面體分布的電荷體系,氫原子屬圖8杏花煤與蒸餾水配置的水煤漿磁化前后流變性的影響于抗磁性的,氧原子屬于順磁性的?？勾判栽?——杳花煤蒸餾水NNO未磁化;2——杏花煤蒸餾水受到外磁場(chǎng)作用時(shí),感生的附加磁矩與外磁場(chǎng)方NNO38320;3—杏花煤蒸餾水NNO54710;4—杏向相反,而順磁性元素受到外磁場(chǎng)作用時(shí),感生花煤蒸餾水NNO57630的附加磁矩與外磁場(chǎng)方向相同,所以水分子在受到外磁場(chǎng)作用時(shí),氧原子和2個(gè)氫原子所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反,結果2個(gè)氫原子與氧原子相鄰產(chǎn)生了同性相斥的作用,使氧和氫之間的結合鍵距離變長(cháng),從而降低了水溶液的表面張力,使水的剪切率/s1浸潤性提高,增加了煤與水的附著(zhù)力,從而影響圖9杏花煤與自來(lái)水配置的水煤漿磁化水煤漿的粘度4。前后流變性的影響2.4磁化對水煤漿添加劑吸附量的影響1——杏花煤自來(lái)水NNO未磁化;2花煤自來(lái)水用分光光度計法測定了磁化對水煤漿添加一杏花煤自來(lái)水NNO54730;4——杏劑吸附量的影響,結果如圖11~圖13所示?；ㄗ詠?lái)水NNO38310冒120剪切率/s1圖10杏花煤與焦化廢水配置的水煤漿磁化0.3840.576前后流變性的影I中國煤化工1——杏花煤焦化廢水NNO未磁化;2——杏花煤焦化廢圖11磁化吸附量的影響NNO38330;3——杏花煤焦化廢水NNO54720CNMHG《潔凈煤技術(shù)》2006年第12卷第1期140勻,從而使水煤漿的粘度降低,是磁化使水煤漿性質(zhì)發(fā)生變化的原因之10min3結論0.5480.576(1)磁化后的水煤漿與空白試樣相比粘度明磁場(chǎng)強度/T顯減小,當磁場(chǎng)強度較大,磁化時(shí)間較短時(shí),對水圖12磁化對大同煤水煤漿添加劑吸附量的影響煤漿的粘度的降低有利(2)磁化對水的性質(zhì)和水煤漿添加劑的吸附量都有影響,磁化對水煤漿性質(zhì)的影響是磁化對l70|30mi水和添加劑吸附量影響的綜合作用的結果0min(3)從水質(zhì)方面來(lái)看,用工業(yè)廢水制得的水煤漿的性能,要比自來(lái)水、去離子水好,主要體現在0.5480.576穩定性方面,在經(jīng)過(guò)10d以后仍然可以保持穩定磁場(chǎng)強度/T并具有良好的流動(dòng)性。圖13磁化對杏花煤水煤漿添加劑吸附量的影響參考文獻:由圖11~13可以看出,由于水煤漿添加劑為「]湯永新,李寒旭,葛琦.永恒磁場(chǎng)對水煤漿性質(zhì)影響的初有機化合物是順磁性物質(zhì),磁化對其性質(zhì)有影步研究[淮南工業(yè)學(xué)院學(xué)報,1999,19(4):60-632]湯永新,李謇旭,紀眀俊,等磁場(chǎng)對水煤漿性質(zhì)影響的初響。導致水煤漿添加劑的吸附量在不同的磁化條步研究[J選煤技術(shù),2001,3:9-11件下發(fā)生較大的變化,同時(shí)可以看出,磁化后水3]李寒旭,李輝,帥應泉,等.焦化廠(chǎng)工業(yè)廢水對水煤漿性能煤漿添加劑的吸附量均較磁化前增加,從而改變的影響[J煤炭科學(xué)技術(shù),1999,27(8):27~30了煤粒的表面狀況,使煤粒表面的水膜更薄更均41朱永輝,成善生,呂其生,等,磁化水的檢測及評價(jià)U理化檢驗-化學(xué)分冊,2001,37(6):279~282Study on the effect of Magnetization on Coal Water Mixture Propertylian, ZU Dong-wei, ZHANG Rong-zeng'(L. Chemical Engineering and Environment Engineering Dept.(Beijing Branch ), China University of Mining and TechnologBeijing 100083, China; 2. Resource and Environment Engineering Dept, Heilongjiang Institute of Science and Technology, Haerbin150027, China)Abstract: The effect of magnetization water including distilled water, tap water and industry waste water onoal water mixture property and effect of magnetization on adsorption quantity of coal water mixture werestudied. The result is sown that, the more intense magnetic field and the less magnetization time can reduceviscosity of coal-water slurry remarkably, and besides, magnetization make adsorption quantity of coal-waterslurry additive increasing. The magnetization mechanism of coal water mixture is also discussedKeywords: magnetization; coal water mixture; rheology; adsorbent mete歡迎訂閱《潔凈煤摶術(shù)左志CNMHG煤漿磁化對水煤漿性質(zhì)影響的研究