神府煤制水煤漿的研究

第31卷第7期煤炭科學(xué)技術(shù)2003年7月神府煤制水煤漿的研究祁威,舒新前2,王祖訥,朱書(shū)全2,傅曉恒1.神華集團有限責任公司神東煤炭公司煤質(zhì)處,陜西神木719315;2,中國礦業(yè)大學(xué)北京校區化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,北京100083)摘要∶選擇神府礦區檸條塔煤中旳鏡煤、亮煤和暗煤進(jìn)行了制水煤漿試驗。結果表明,當樣品中鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組的比例為65%~75%:35%~25%時(shí),制得的水煤漿的濃度較高、黏度較低。關(guān)鍵詞:神府煤;煤巖組分;水煤漿中圖分類(lèi)號:TQ530文獻標識碼:A文章編號:0253-2336(2003)07-0034-02Research on coal water mixture prepared with Shenfu coaQI Wei, SHU Xin-qian", WANG Zu-na, ZHU Shu-quan", FU Xiao-heng(1. Coal Qaulity Department, Shendong Company Shenhua Group Corp. Ltd., Shenmu 719315, China2. School of Chemical and Environment Engineering, Beijing Campus, China University of Mining and Technology, Beiing 100083, China)Abstract: The paper had a coal water mixture test with vitrain coal bright coal and dull coal from Ningtiaota coal in Shenfu mining areaThe test results showed that when the vitrinite and inertinite in the sample are individually 65%-75 and 35%-25 % the density ofle coal water mixture prepared will be higher and the viscosity will be lowerKey words Shenfu coal coal petrology component coal water mixture中國自80年代以來(lái),先后組織了科技攻關(guān),檸條塔煤進(jìn)行了宏觀(guān)煤巖組分分離,并選擇鏡煤、分別從中國煤的成漿性能評價(jià)、粒度級配、添加劑亮煤和暗煤進(jìn)行了制水煤漿試驗硏究。開(kāi)發(fā)、煤漿應用、精細水煤漿開(kāi)發(fā)等方面進(jìn)行了煤漿技術(shù)的開(kāi)發(fā)與研究12但迄今為止,關(guān)于煤巖制漿用煤的煤巖、煤質(zhì)特征組分組成對煤漿性質(zhì)的研究仍顯不足,許多結論甚實(shí)驗對取自檸條塔礦的原煤,首先在閉風(fēng)的條至相互矛盾。件下進(jìn)行了宏觀(guān)煤巖組分分離,分出了鏡煤為了了解煤巖組分組成對煤漿性能的影響,并(NⅣV)亮煤(NTC)暗煤(NT)和絲炭做好神府煤難制漿的成漿試驗,本文選取神府礦區(NTF)各自的煤巖、煤質(zhì)特征見(jiàn)表1。表1宏觀(guān)煤巖組分的煤巖、煤質(zhì)特征宏觀(guān)煤惰質(zhì)組穩定組礦物質(zhì)鏡質(zhì)組半鏡質(zhì)組其它鏡質(zhì)組分絲質(zhì)體半絲質(zhì)體其它惰質(zhì)組分85.671,930.761.3555.390.575.03731.96工業(yè)分析元素分析哈氏可磨巖組分指數79.0349.3837.18NTD3.1936.2361.741.15第31卷第7期煤炭科學(xué)技術(shù)2003年7月由表1可見(jiàn),所分出的4種宏觀(guān)煤巖組分中巖組分的顯微脆度,結果見(jiàn)表1和表2。鏡煤的可鏡煤和絲炭中鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組分別達到%6%和磨性指數、相應鏡質(zhì)組的顯微脆度較低,而絲炭的94%以上,說(shuō)明分離純度較高,可用于進(jìn)行下一步可曆性指數、相應惰質(zhì)組的顯脆度則較高。的研究。鏡煤(富鏡質(zhì)組煤)的水分、揮發(fā)分、2.2制漿用煤的磨礦試驗氬含量、氧含量、氮含量較高,而絲炭(富惰質(zhì)磨礦試驗在球磨機中進(jìn)行,首先將顎式破碎機組煤)的灰分、碳含量和硫分相對較高。中粗碎后的鏡煤、亮煤和暗煤,置λ球磨機中細磨2制漿用煤的機械性質(zhì)和磨礦試驗22min。然后利用 Malvern mastersize激光粒度測定儀進(jìn)行了粒度分析,結果見(jiàn)表3。在相同的磨礦條2.1制漿用煤的機械性質(zhì)件下,富惰質(zhì)組分的暗煤比較容易破碎,因而細粒為了研究不同顯微煤巖組分組成煤的機械性級的含量較高;而富鏡質(zhì)組分的鏡煤和亮煤則較難質(zhì),分別測定了其各自的可磨性指數和有關(guān)顯微煤以破碎,粗粒級的含量相對較高。表2不同煤巖組分的顯微脆度鏡質(zhì)組絲質(zhì)體結構無(wú)結構鏡質(zhì)體均質(zhì)鏡質(zhì)體半鏡質(zhì)體半絲質(zhì)體穩定組火焚絲質(zhì)體氧化絲質(zhì)體顯微脆度51.045.2537,8454.5861.5481表3不同顯微煤巖組分組成的煤的粒度分布參數表4不同煤巖組分組成煤制水煤漿的性能累積分布粒度/μm比表面積最大粒度樣品樣品濃度剪切率黏度黏度(1/30)/mPas0%NTV10.9851.63122.990.200461.0530954.88817.21709.24NTC20.2160183.44NTV59.8030775.17663.41575.77NTD7.4236.4090.880.2572150.57586030675:5457815501.7762.10301034.98885.77769.746128.70709.23615.533不同煤巖組分組成的煤制水煤漿試驗547.35513.91446,013.1制漿試驗01406.861204.041044.96將上述3種不同顯微煤巖組分組成的煤樣,經(jīng)NTD59.20301102.68943.71球磨機磨礦且過(guò)篩后,按相同的粒度級配進(jìn)行粒度924.01686.32配比。加入2024號添加劑及適量的水,在轉速為30725.82621.18539.430~80r/min的條件下,攪拌適當時(shí)間制成水煤漿規律則恰好相反。假如不考慮原煤的煤巖組分組3.2性能及討論成,而僅考慮煤漿黏度隨濃度的變化關(guān)系,也就是利用NX-11型旋轉黏度計,測定了3種樣品當煤漿濃度恒定時(shí),其黏度首先隨煤中鏡質(zhì)組含量制得的水煤漿的黏度,結果見(jiàn)表4降低和惰質(zhì)組含量升高而減小,當超過(guò)某一比例由表4中數據可看出樣品的煤巖組分組成對水時(shí),黏度將隨著(zhù)濃度變化而急劇增大?；蛘哒f(shuō),當煤漿黏度隨濃度變化關(guān)系的影響。當樣品中鏡質(zhì)組煤中鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組的含量處于一定比例時(shí),制得的含量較高,煤漿濃度較低(如小于60%)時(shí),的水煤漿的黏度最小。事實(shí)上,當煤中鏡質(zhì)組和惰隨著(zhù)漿體的濃度增高,其黏度增大的趨勢相對較緩質(zhì)組的含量變化在65%~75%:35%~25%時(shí),制慢;而當漿體的濃度較高時(shí)(如大于60%),煤漿得的水煤漿的黏度較低,如圖1所示。也就是當煤黏度隨濃度升高的增長(cháng)趨勢則比較迅速。反之,當中鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組的比例較為適宜時(shí),方可制得濃煤中鏡質(zhì)組的含量較低時(shí),煤漿黏度隨濃度的變化度較高、黏度較低的水煤漿。第31卷第7期煤炭科學(xué)技術(shù)2003年7月方案Ⅳ、方案Ⅴ都很接近;從技術(shù)考慮,方案Ⅳ雖“坑底700m工作線(xiàn)直接推至地表(4煤工作線(xiàn)不然對減小卡車(chē)運距上有一定優(yōu)勢,但開(kāi)采程序較復擴y”具有剝采比小、卡車(chē)運距短、生產(chǎn)成本低等雜,生產(chǎn)和管理較困難,可操作性較差;方案Ⅴ與優(yōu)點(diǎn),從綜合效益看具有一定優(yōu)勢。其它方案相比,由于沒(méi)有擴大4煤工作線(xiàn)長(cháng)。因(4)由于選擇開(kāi)采方案與優(yōu)化開(kāi)采程序涉及此,僅從礦坑生產(chǎn)成本看是最低的,但年平均推進(jìn)的因素復雜,此次研究均是初步的,有待于在今后度較大,生產(chǎn)的煤質(zhì)較差,每年需要在搭配原來(lái)低的生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)一步驗證和改進(jìn)硫井工煤的基礎上,進(jìn)一步增加外來(lái)低硫煤約300萬(wàn)t才能保證煤質(zhì)不超限。方案Ⅱ即對4煤底板擴參考文獻出200m后,雖剝采比較方案Ⅴ增加了0.21m3/t[I]山西省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘探148隊.山西省寧武煤田平朔但煤質(zhì)有所好轉,能緩減當前煤質(zhì)差的缺陷。礦區安家嶺露天煤礦安太堡二號勘探區〔精查)地質(zhì)報告[R]太原:山西省煤田地質(zhì)局,19934結論[2]山西省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘探148隊.山西省寧武煤田平朔安家嶺露天煤礦安太堡二號勘探區補鉆地質(zhì)報告(1)煤質(zhì)問(wèn)題成為影響安家嶺露天礦生存和[R]太原:山西省煤田地質(zhì)局,1993發(fā)展的主要問(wèn)題。為滿(mǎn)足市場(chǎng)對商品煤硫分的要3]山西省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘探115隊.山西省朔州市平朔礦求,除采取井工、端幫配煤措施外,進(jìn)一步優(yōu)化礦區安家嶺露天煤礦勘探地質(zhì)報告[R]太原:山西省煤田坑開(kāi)采方案,合理布置高低硫煤產(chǎn)岀比例是解決該地質(zhì)礦目前煤質(zhì)問(wèn)題的主要途徑。[4]煤炭工業(yè)部西安設計研究院.平朔安家嶺露天煤礦可行性研究報告[R]西安:煤炭工業(yè)部西安設計研究院,1994(2)采用靈活的陡幫開(kāi)采技術(shù),優(yōu)化工作線(xiàn)[5]煤炭工業(yè)部沈陽(yáng)設計研究院.平朔煤炭工業(yè)公司安家嶺露長(cháng)度,盡可能地減小卡車(chē)運距,能夠有效的降低采天煤礦初步設計[R]沈陽(yáng):煤炭工業(yè)部沈陽(yáng)設計研究礦成本,對提高企業(yè)的經(jīng)濟效益具有重要意義院,19973)通過(guò)對首采區開(kāi)采規劃研究與技術(shù)經(jīng)濟的綜合分析,認為安家嶺露天礦首采區采用方案Ⅱ作者簡(jiǎn)介:劉愛(ài)蘭(1966-),女,山西太原人,高級工程即”坑底700m工作線(xiàn),陡幫推至4煤底再外擴師,現任平朔安家嶺露天煤炭有限公司技術(shù)部經(jīng)理200m工作線(xiàn)”,開(kāi)采程序簡(jiǎn)單,易于從目前的開(kāi)收稿日期:2003-02-01;責任編輯:曾康生采方案過(guò)渡,具有良好的綜合效果。如果井工低硫煤生產(chǎn)能夠達到滿(mǎn)足配煤需要時(shí),采用方案Ⅴ即上接第35頁(yè))的趨勢比較緩慢;在較高的濃度時(shí),煤漿黏度隨濃惰質(zhì)組含量/%度升高的增長(cháng)趨勢則比較迅速。當煤中鏡質(zhì)組的含量較低時(shí),煤漿黏度隨濃度的變化規律正好相反(2)采用神府煤制水煤漿時(shí),當煤中鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組的含量變化在65%~75%:35%~25%時(shí),制得的水煤漿的黏度較低,而濃度則較高。參考文獻鏡質(zhì)組含量/%[I]張榮曾.水煤漿技術(shù)[M]北京:科學(xué)出版社,1999圖1煤漿黏度隨煤巖組分組成的變化2] Zhu S Q, Wang Z N. In'Proc. 7 Inter. Symp. Coal SlurryFuels Utili. [C]. New Orleans, 1985結論作者簡(jiǎn)介威(1967-),女,陜西富平人,高級工程師,現在神華集團有限責仼公司神東煤炭公司煤質(zhì)處工作。1)制漿用煤的煤巖組分組成直接影響著(zhù)煤漿黏度隨濃度的變化規律,當煤中鏡質(zhì)組的含量較收稿日期:2003-03-01;責任編輯:劉軍娥