CPAM离子度对高泥化煤泥水沉降特性的影响研究

为研究不同离子度阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)对高泥化煤泥水的沉降特性与作用机理,使用李家壕选煤厂高泥化煤泥水研究对象,对其进行了粒度粒度组成和矿物组成等性质的研究。运用煤泥水絮凝沉降试验方法研究了CPAM的离子度对高泥化煤泥水沉降速度、澄清区浊度、压缩区厚度以及沉降动力学的影响。测试了煤泥颗粒表面Zeta电位,分析了不同离子度CPAM对煤泥颗粒Zeta电位的影响规律。使用Turbiscan Lab稳定性分析仪对不同离子度条件下的煤泥水稳定性进行了研究。基于煤泥水沉降特性和动力学稳定性分析了CPAM离子度对煤泥水的沉降作用机理。研究结果表明:煤泥水中大量易泥化难沉降的高岭石颗粒和高细颗粒含量是煤泥水难沉降的主要原因。相同用量下,离子度较低时,CPAM对煤泥水的沉降效果较差;离子度高时煤泥水沉降速度较低,压缩区厚度较高,浊度较低;离子度较高时,煤泥水的沉降效果好,其中离子度为30%~60%的CPAM在用量为36 g/m^(3)时,煤泥水的沉降效果最好,沉降速度快、浊度低、压缩区厚度薄。CPAM离子度对煤泥水沉降效果和稳定性有很大的影响。CPAM因其长链上含有带正电的活性基团易与带负电煤泥颗粒表面的吸附,能够降低颗粒表面的Zeta电位值,促进煤泥水沉降过程中絮团的形成,加快沉降速度,降低煤泥水稳定性和煤泥水沉降后的浊度,与煤泥水作用原理为“电性中和”“吸附架桥”和“网捕卷扫”,是一种性能优良的煤泥水处理药剂。

季铵盐与混凝剂复配处理高泥化煤泥水的试验研究

高泥化煤泥水中的微细颗粒含量大、颗粒表面电负性强且易水化,是一种稳定的分散体系,传统的混凝剂处理难以满足生产要求。基于扩展的DLVO理论选用季铵盐1831作为疏水改性剂,对季铵盐与凝聚剂复配处理煤泥水进行了试验研究,采用正交试验法对复配药剂用量进行了优化。试验结果表明,采用单一药剂或混凝剂处理时,药剂用量大且沉降效果不理想;采用季铵盐与混凝剂复配时,大大减少了药剂用量且沉降效果较好。

矿物组成对高泥化煤泥水处理的影响研究

为了实现高泥化煤泥水的高效处理,采用正交试验方法研究高岭石、石英、蒙脱石对高泥化煤泥水沉降、澄清效果的影响规律,并分析各矿物的作用机理。试验结果表明:高岭石对高泥化煤泥水处理的影响最大,蒙脱石次之,石英影响最小;这三种粘土矿物均可在水中泥化成微米级的颗粒,且其表面负电性强,不同颗粒之间存在水化斥力,致使煤泥水处理困难;由于粘土矿物颗粒的表面电位、官能团及水化膨胀性不同,各粘土矿物对高泥化煤泥水的处理效果影响不同。

氯化钙与硫酸盐复配处理高泥质煤泥水的试验研究

目的复配一种高效混凝剂取代常用的氯化钙混凝剂,不仅使煤泥水得到有效的处理并满足回用要求,而且减轻Cl-对管道和设备的腐蚀.方法利用氯化钙与硫酸镁、硫酸铁、硫酸铝复配出新的药剂,进行了3种复配药剂处理煤泥水的对比试验,并通过实验与理论分析对复配药剂处理煤泥水的作用机理进行研究.结果实验研究结果说明,氯化钙与硫酸镁复配处理煤泥水的效果最好,处理后煤泥水的各项指标均能达到国家排放标准,且能满足洗煤工艺的用水要求.氯化钙与硫酸镁的适宜比例为1∶1.结论实验研究与理论分析结果表明:钙镁复合药剂对煤泥水的混凝机理并不完全符合DLVO理论,它是多方面因素共同作用的结果.

李家壕选煤厂高泥化煤泥水沉降脱水工业试验研究

以李家壕选煤厂高泥化煤泥水为研究对象开展高泥化沉降脱水的工业试验研究,分析煤泥的矿物组成和粒度组成,搭建基于浓缩机溢流浓度实时监测调节的絮凝剂和凝聚剂自动加药系统,探究传统阴离子型聚丙烯酰胺和聚合氯化铝与新型复配聚丙烯酰胺和新型凝聚剂对煤泥水沉降和脱水的影响。结果表明:煤泥的矿物组成中主要为高岭石,易泥化为微细颗粒难以沉降,同时煤泥的粒度组成中细粒级含量较高是李家壕选煤厂煤泥水难沉降的主要原因;基于浓缩机溢流浓度实时监测调节的絮凝剂和凝聚剂自动加药系统能够根据监测到的浓缩机溢流浓度反馈调节自动加药机的加药量,从而降低药剂消耗;与传统阴离子型聚丙烯酰胺和聚合氯化铝相比,新型药剂能够更加有效地加快煤泥水的沉降速度,降低浓缩机溢流的浓度,提高浓缩底流的浓度,改善压滤入料的粒度组成,缩短过滤时间,降低滤饼水分。自动加药系统和新型药剂的使用,不仅降低了药剂消耗量,也减轻了工人的劳动强度。

无药剂化过滤分离系统对煤泥水预处理的研究

采用无药剂化过滤分离系统对辛置煤矿选煤厂煤泥水进行预处理。试验结果表明:孔径为0.4、0.6、0.8 mm条件时,滤筒孔径越小,过滤效果越好;电机转速为12、20、28、40 r/min转速条件下,转速越高,过滤分离系统对浊度去除效果越好。经无药剂化过滤分离系统处理后,SS的粒度和体积均明显降低,煤泥可直接作为燃料回用。

高泥化煤泥水的性质及其沉降特性

采用X射线衍射和筛分试验对某选煤厂的煤泥水进行了性质分析,并通过试验确定其自然沉降和絮凝沉降的特性,探讨煤泥水性质和絮凝剂对沉降特性的影响机制。结果表明:试验样品含有大量黏土类矿物,这些矿物在水中分解为极细的颗粒,使煤泥水系统形成复杂的多分散悬浮体系——高泥化煤泥水;受黏土矿物的影响,煤泥水的浓度越高,沉降速度越慢,压实层密度越小;絮凝剂的表面性质对悬浮颗粒具有选择性,淀粉改性的聚丙烯酰胺对黏土矿物无效,但可以使煤颗粒聚沉形成较为密实的沉淀层,而PAM-ASG903可同时聚沉黏土矿物和煤,但压实层密度较小。

高泥化煤泥水沉降特性及凝聚剂作用机理研究

为了掌握无机凝聚剂对高泥化煤泥水沉降性能的影响规律及其作用机理,进行了凝聚剂用量及凝聚剂与絮凝剂复配使用对煤泥水沉降特性及水质的影响试验,并分析了凝聚剂在高泥化煤泥水沉降过程中的作用机理。结果表明,单独使用凝聚剂难以满足高泥化煤泥水沉降处理的目的,石膏用量为400 g/m3,与分子质量为1 000万的聚丙烯酰胺5.6 g/m3配合使用时,初始沉降速度为108.0 cm/min,上清液透光率为90.6%,取得较好的沉降效果。添加明矾和无机聚铝铁澄清水硬度小,使用氯化钙和石膏时,矿化度较大,Mg2+浓度较高;在pH=6.3左右,Ca2+主要通过静电吸附在煤泥微颗粒表面,Al3+、Fe3+除静电吸附外,还可能存在羟基络合吸附。

选煤厂高泥化煤泥水絮凝沉降的实验

采用X射线衍射和筛分试验对某选煤厂高泥化煤泥水进行了性质分析,研究了煤泥水浓度、药剂用量和水质对煤泥水絮凝沉降的影响。结果表明:试验用煤泥水中含有大量的粘土类矿物,这些矿物极易泥化是形成高泥化煤泥水的原因;煤泥水浓度和絮凝剂用量为絮凝沉降的主要影响因素;絮凝剂用量有最佳值,在不同煤泥水浓度下寻找最佳药剂量;某选煤厂源水与自来水相比,利于沉降。

絮凝药剂CPSA对高泥化煤泥水沉降特性的影响

利用复合引发剂引发丙烯酰胺单体AM和可溶性淀粉SS接枝共聚合成絮凝剂CPSA,通过SEM和FT-IR表征SS及CPSA的性质,借助XRF、XRD和激光粒度分析仪等研究某选煤厂易泥化煤泥特性,分析絮凝剂CPSA和无机凝聚剂聚合硫酸铁对煤泥水颗粒吸附沉降的影响。结果表明:实验所用煤泥中主要含由SiO2、Al2O3等组成的黏土类矿物质,在水中易解离成表面携带大量负电荷的极细颗粒,形成稳定的高泥化煤泥水悬浮体系;絮凝药剂CPSA分子对煤泥水中不同悬浮颗粒的作用方式不同,沉降迅速但形成的沉积层密度较小;聚合硫酸铁能够同时聚沉黏土矿物及煤等物质,沉降缓慢但沉积层较为密实。两者结合使用不仅提高了煤泥水沉降速度,同时也降低了上清液的浊度。该研究为选煤厂煤泥水絮凝沉降提供了参考。

石圪台选煤厂煤泥水处理系统优化方案研究

为了解决石圪台选煤厂煤泥水处理系统存在的问题,在对分煤层、混煤层的煤样泥化特性分析的基础上,通过沉降试验研究煤样的沉降特性,并根据试验结果提出煤泥水处理系统的优化方案。试验结果表明:2-2煤层和3-1煤层两个煤层原煤中的矸石泥化程度不同,2-2煤层原煤中的矸石泥化程度较高,在配煤过程中2-2煤层原煤的含量不宜过大;采用Mg Cl2作为凝聚剂,采用阴离子型聚丙烯酰胺作为絮凝剂,根据配煤比例实时调整加药比例,可以改善煤泥水的沉降效果。

磁场辅助高泥化煤泥水沉降的研究

针对煤炭洗选加工过程中高泥化煤泥水的沉降澄清问题,以上湾选煤厂高泥化煤泥水为研究对象,对其进行了自然沉降试验、单一药剂沉降试验和药剂联用沉降试验,并研究了磁化预处理对该煤泥水沉降澄清效果的影响。研究结果表明:自然沉降无法使该煤泥水得到有效沉降,沉降时间为8 h时,上清液浊度仍然较大;无论是凝聚剂还是絮凝剂,单一药剂均不能使该煤泥水达到理想的沉降效果;将凝聚剂与絮凝剂联合使用可取得较好的沉降澄清效果,但存在药剂用量大、处理成本高和环境污染问题;磁化预处理对该高泥化煤泥水的沉降澄清具有促进作用,经磁化预处理后,煤泥水上清液浊度有明显改善,且在磁场强度为0.3 T、磁化时间为5 min的条件下沉降澄清效果最佳。

上榆泉选煤厂高度泥化煤泥水处理系统的改造实践

上榆泉选煤厂针对煤泥灰分过高、细泥含量过大,加压过滤机脱水适应性差等问题,经过实践和分析,增加了压滤车间,将全部煤泥由快开式板框压滤机脱水,煤泥水处理系统得以完善,选煤厂达到设计能力。

基于EDLVO理论高泥化煤泥水沉降试验研究

为解决李家壕煤矿选煤厂煤泥水难沉降的问题,用激光粒度分析仪分析了煤泥样品的粒级组成,用X射线粉末衍射仪(XRD)测定了其矿物组成,研究了非离子聚丙烯酰胺(NPAM)对煤泥水的沉降效果的影响,用EDLVO理论计算了颗粒间的相互作用能。结果表明:煤泥颗粒的平均粒径为14.58μm,主要矿物成分为高岭石和石英,煤泥颗粒间的总作用势能大于零,煤泥水的沉降效果较差。添加NPAM可以改善煤泥水的沉降效果,当NPAM添加量为91.83 g/t时,煤泥水初始沉降速度为58.5 cm/min,上清液浊度为21.5 NTU,煤泥颗粒间的总作用势能小于0,颗粒间相互凝聚。

絮凝剂CPBA的合成及其对高泥化煤泥水沉降特性的影响

为探究最佳药剂合成方案,采用激光粒度分析仪、电泳仪、X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪分析某选煤厂煤泥水性质,探讨高泥化煤泥水形成的原因。运用单因素和正交实验相结合的方法寻找絮凝剂CPBA的最佳合成方案,分析在不同条件下絮凝剂和聚合硫酸铁对煤泥水颗粒的作用机理。结果表明:高泥化煤泥水的形成是由于煤泥中微细颗粒物含量较高,黏土类矿物较多。絮凝剂CPBA单独使用时,煤泥水沉降迅速,但是沉积层厚度较大,药剂用量过多则会取得反效果。絮凝剂CPBA和聚合硫酸铁配合使用能够提高煤泥水沉降效果,降低上清液浊度,降低药剂的使用量。

高效斜管浓缩机在煤泥水处理工艺中的应用

阐述了高效斜管浓缩机在实际生产过程中的应用效果,提出了应用高效斜管浓缩机时应注意的问题。

高泥化煤泥水中微细颗粒疏水聚团特性及机理研究

阐述高泥煤泥水的微粒组成,从微观角度说明了其本身难自由沉降的原因;研究了胺/铵盐类改性剂对煤泥水微粒的影响机理,分别从表面Zeta电位、官能团等角度解释了改性剂的作用方式。

煤泥水磁化改性及磁化-絮凝沉降研究

为研究磁化作用对煤泥颗粒同种表面电荷（ζ电位）及表面水化膜的影响,以磁场强度和磁化时间为变量对煤泥水进行磁化处理试验。采用自然沉降、絮凝沉降、混凝沉降和预磁化-絮凝沉降等方法对煤泥水进行沉降处理,分析沉降特性,揭示煤泥水磁化处理作用机理。结果表明,在0.15~0.25 T磁场下预磁化2~3 min时,煤泥颗粒的ζ电位由30.5 me V降至20.1 me V,煤泥颗粒的表面水化膜明显减薄。混凝沉降与预磁化-絮凝沉降的沉降速度、尾泥高度均明显优于单纯的絮凝沉降,而预磁化-絮凝沉降在沉降速度、上清液透光率、尾泥高度等方面又优于混凝沉降,尾泥高度减少25%,煤泥水透光率达到82.2%。

我国选煤厂煤泥水处理技术现状与发展方向

对选煤厂煤泥水处理技术现状进行分析,对煤泥水处理技术现状进行讨论,总结了高效煤泥水处理所需药剂,阐述了煤泥水处理技术发展方向研究,对提高资源利用率,有效控制环境污染具有重要作用。

选煤厂煤泥水处理系统设计研究

选煤厂煤泥水处理系统是选煤厂最复杂、管理最困难的部分,为完善好该系统必须从设计入手,优化好煤泥水处理工艺和设备选型;矿井选煤厂煤泥水处理系统的设计与矿井水处理整体考虑是可行的,值得推广应用。