腐殖酸鹽作水煤漿添加劑的實(shí)驗研究

第41卷第8期應用化工Vol, 41 No2012年8月Applied Chemical IndustryAug.2012腐殖酸鹽作水煤漿添加劑的實(shí)驗研究姚彬,付榮卿2,駱春燕3,張玉榮(1陜西省石油化工研究設計院陜西西安710054;2陜西延長(cháng)石油(集團)榆林煤化有限公司生產(chǎn)技術(shù)部陜西榆林7190003.常州市蘭陵橡膠廠(chǎng),江蘇常州213000)摘要:以錦界煤樣為對象,對腐殖酸鹽進(jìn)行成漿試驗,并與木質(zhì)素磺酸鹽和萘磺酸鹽進(jìn)行對比。結果表明,對錦界煤樣而言,腐殖酸鹽的分散性和萘磺酸鹽相當,顯著(zhù)優(yōu)于木質(zhì)素磺酸鹽,成漿粘度較小,當添加量在0.4%0.8%時(shí),成漿粘度在800mPa·s以?xún)?但痰殖酸鹽的成漿穩定性次于萘磺酸鹽,72h的成漿析水率最高可達8%,其中木質(zhì)素磺酸鹽的成漿析水率最低穩定性最好。關(guān)鍵詞:腐殖酸;水煤漿;粘度;穩定性中圖分類(lèi)號:TQ423;TQ536文獻標識碼B文章編號:1671-3206(2012)08-1482-02Experimental study on humic acid salt as additive ofcoal-water slurryYAO Bin', FU Rong-qing, LUO Chun-yan, ZHANG Yu-rong(1. Shaanxi Research Design Institute of Petroleum and Chemical Industry, Xi an 710054, China; 2. Production TechnologyDivision, Shaanxi Yanchang Petroleum Yulin Coal Chemical Company, Yulin 719000, China; 3. Changzhou Lanling RubberFactory, Changzhou 213000, China)Abstract: Taking coal sample of Jinjie for object and comparing with lignin sulfonates and naphthalene acidsalt, test on humic acid salt. The results showed that as to coal sample of Jinjie, the dispersing capability ofhumic acid salt and naphthalene acid salt is similar, is significantly better than ligin sulfonates, the viscos-ity is smaller. When the dosage is between 0. 4%0-0.8%, the viscosity is below 800 mPa.s. But the stability of humic acid salt is worse than naphthalene acid salt, the dehydration rate of the slurry is high to8% in 72 h. The stability of lignin sulfonates is the best, the dehydration rate of the slurry is the lowestKey words: humic acid; coal-water slurry; viscosity; stability腐殖酸是廣泛分布于自然界的一種生物大分子腐殖酸系屬陰離子型的分散劑,主要是依靠雙物質(zhì)泥炭、褐煤和風(fēng)化煤中含有豐富的腐殖酸。腐電層效應和吸附膜空間隔離位阻效應實(shí)現漿體的流殖酸不同于其它天然高分子,沒(méi)有完整的結構和化變穩定性。本研究的用煤是錦界煤,屬低灰、低硫、學(xué)構型。它是一種無(wú)定形的高分子化合物,由核、橋低磷、高發(fā)熱量的“三低一高”優(yōu)質(zhì)動(dòng)力和氣化用鍵和活性基團組成,如芳環(huán)、稠環(huán)、脂環(huán)或雜環(huán)等縮煤,實(shí)驗以腐殖酸鹽為研究對象,另外選取了應用廣合而成,這些相似的結構單元之間靠—0—、一CH2泛的2種陰離子型分散劑木質(zhì)素磺酸鹽和萘磺酸鹽、NH一、=CH等鍵連接,相對分子進(jìn)行成漿對比實(shí)驗考察3種添加劑的成漿性能,以質(zhì)量從幾百到幾萬(wàn)不等。腐殖酸在工農業(yè)、林業(yè)、畜期對生產(chǎn)提供理論指導。牧業(yè)、醫藥和環(huán)保等諸多部門(mén)有廣泛應用。1實(shí)驗部分按不同級分對腐殖酸進(jìn)行加工,其性質(zhì)有較大1.1原料與儀器差別。泥煤或褐煤用堿處理,得醬黑色溶液,加鹽酸化,沉淀部分稱(chēng)腐殖酸,可溶部分稱(chēng)黃腐殖酸;若用錦界煤樣;腐殖酸鹽、萘磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽酒精處理,可分為不溶于酒精的黑腐殖酸和溶于酒均為工業(yè)品。精的棕腐殖酸。棕、黑腐殖酸分散性能好,用于水煤XPC60×100顎式破碎機;XSB-88標準振篩漿添加劑,可大大提高腐殖酸產(chǎn)品的經(jīng)濟效益。機; HLXMQ240×300球磨(棒磨)機;JB500D電動(dòng)攪拌機;CS01-1AB電熱干燥箱;NXs4C水煤漿粘收稿日期:20120526修改稿日期:20120706作者簡(jiǎn)介:姚彬(1983-),女,陜西西安人,陜西省石油化工研究設計院工程師,從事水處理化學(xué)品及煤燃料的技術(shù)研究:15829103254,E-mal:43823827@qq.com第8期姚彬等:腐殖酸鹽作水煤漿添加劑的實(shí)驗研究1483度計。致這3種添加劑的分散性能有一定差異。1.2實(shí)驗方法2.2穩定性能將適量塊煤放入顎式破碎機中粉碎15s,在標對成漿濃度為60%、添加劑用量為0.4%準振篩機中的50目(-300μm)試驗篩中篩分0.8%的漿體觀(guān)察其變化并測定72h的析水率,結1min。將煤樣、添加劑和水按計算值稱(chēng)量好,加入果見(jiàn)圖2。球磨機中研磨25min。在電動(dòng)攪拌機的剪切作用下,將形成的水煤漿充分混捏。測定漿體的表觀(guān)粘度,并對漿體穩定性進(jìn)行觀(guān)察。1.3分析方法—一木質(zhì)素磺酸鹽一磺酸鹽1.3.1水煤漿的表觀(guān)粘度根據GBT18856.4進(jìn)4宸殖酸鹽行測定。1.3.2水煤漿的穩定性根據72h的析水量進(jìn)行測定計算。0.40.50.60.70.82結果與討論添加劑用量/%2.1分散性能圖2添加劑用量和析水率關(guān)系曲線(xiàn)測定濃度60%、添加劑量0.4%-08%的漿體Fig. 2 The dosage and dehydration rate relation curves粘度,3種添加劑對水煤漿分散性能的影響見(jiàn)圖1由圖2可知,隨添加劑用量增大,漿體的穩定性1600變差,析水量增多。萘磺酸鹽和腐殖酸鹽的析水量相當,其中腐殖酸鹽的析水率最大,木質(zhì)素磺酸鹽的1400析水率最小?？傮w而言,木質(zhì)素磺酸鹽的成漿穩定1200性能最好,漿體在72h內析水率3.0%,用玻璃棒稍一木質(zhì)素磺酸鹽蔟磺酸鹽微攪拌,即可恢復原漿體流型。在同等條件下,腐殖腐殖酸鹽酸鹽的穩定性最差。3結論00木質(zhì)素磺酸鹽、萘磺酸鹽、腐殖酸鹽是目前國內0.50.7添加劑用量/%外應用較多的水煤漿添加劑,對優(yōu)質(zhì)動(dòng)力和氣化用圖1添加劑對煤漿粘度的影響煤錦界煤而言,腐殖酸鹽的分散性能和萘磺酸鹽相Fig. I The effect of the additive dosage on viscosity當,成漿粘度較小,兩者顯著(zhù)優(yōu)于木質(zhì)素磺酸鹽;腐由圖1可知,漿體表觀(guān)粘度隨添加量的增加而殖酸鹽的成漿穩定性次于萘磺酸鹽其中木質(zhì)素磺迅速降低,當添加劑用量超過(guò)0.6%時(shí),漿體表觀(guān)粘酸鹽的成漿穩定性最好。度變化不明顯。使用木質(zhì)素磺酸鹽時(shí),添加量在參考文獻:1%以?xún)葧r(shí),漿體粘度均超過(guò)1200mPa·s,粘度過(guò)高,不符合生產(chǎn)要求;使用萘磺酸鹽時(shí),添加量在1周霞萍腐殖酸應用化學(xué)研究進(jìn)展[]腐殖酸,20071%以?xún)葧r(shí),漿體粘度均較低,分散性能最好;使用腐殖酸鹽時(shí),同等條件下,漿體粘度比萘磺酸鹽的略2]劉明華水煤漿添加劑的制備及應用M北京:化學(xué)高,分散性能較好。在相同成漿濃度和添加劑量的工業(yè)出版社,2006[3]鄭化安,賀根良,楊平.腐殖酸系水煤漿添加劑及制備條件下,萘磺酸鹽和腐殖酸鹽的成漿粘度低于木質(zhì)方法:CN,99115929[P].200140613素磺酸鹽的成漿粘度。分析認為添加劑的分散機[4]楊東杰,邱學(xué)青,陳煥飲木質(zhì)素磺酸鹽系表面活性劑理主要是雙電層原理和空間隔離位阻效應,由于這[J].化學(xué)通報,2001(7):4164213種添加劑的活性基團和分子在溶液中的離解度、[5]謝寶東木質(zhì)素磺酸鹽水煤漿添加劑的性能和作用機煤水界面的吸附量及煤顆粒表面電位的不同34,導理研究[D]廣州:華南理工大學(xué),2004