河南矿区高灰细泥煤泥水的絮凝沉降试验研究

目的随着采煤机械化程度的提高和重介质选煤工艺普及,入选浮煤泥中高灰细泥的含量逐渐增加。高灰细泥是影响煤泥水沉降效率的最直接因素,对煤泥水中的高灰细泥进行处理,直接关系着煤炭资源生产和水资源利用。针对河南矿区煤泥水具有高灰细泥的特性,方法通过设计正交试验测试不同种类的絮凝剂和搅拌速度对煤泥水的沉降率的影响及其之间的相互作用的效果,提高煤泥水沉降效率。结果结果表明:六偏磷酸钠与聚丙烯酰胺的分散性能及絮凝性能更优,搅拌速度、六偏磷酸钠用量、聚丙烯酰胺用量对高灰细泥煤泥水沉降率的影响程度依次减小,搅拌速度和聚丙烯酰胺用量之间的相互关系对沉降率影响最为显著;当六偏磷酸钠用量40.08 mg/L、聚丙烯酰胺用量5.75 mg/L、搅拌速度411.12 r/min,沉降率可达95.5%,沉降率提高的原因在于高灰细泥絮凝过程中絮团成球明显,絮凝剂的桥接作用可以使分散颗粒聚团并发展为球形,长条不规则颗粒明显减少,颗粒群粒形的改变有助于煤泥水的沉降,在一定搅拌速度下粒形保持较为规整,可增加沉降概率,使煤泥水得以有效沉降。结论通过改善煤泥水中颗粒的粒度粒形特性,可以有效提高河南矿区高灰细泥煤泥水的沉降效率。研究结果可为处理高灰细泥煤泥水提供理论支持和实践参考。

电场强化难沉降煤泥水处理的研究

针对煤泥水自然沉降耗时长、效果差的问题,使用自制电场沉降装置并采用单因素法考察电解质种类、电流强度、通电时间和pH值对煤泥水沉降效果的影响;在此试验的基础上借助软件进行响应面条件优化,获得的最佳条件是CaCl_(2)0.6 g、电流1.5 A、通电时间25 min、pH值9.4,此时煤泥水沉降效果的综合指标为1.32,证明沉淀效果良好。

贯屯煤矿选煤厂煤泥水絮凝沉降试验研究

延安子长矿区三叠纪煤田煤泥水中粘土矿物含量极高,引起煤泥水絮凝沉降困难。以贯屯选煤厂煤泥水为研究对象,研究煤泥粒度、矿物组分和表面电位等基本性质,分析了煤泥水处理难度大的原因,另外,煤泥水絮凝沉降试验研究结果表明,采用明矾作凝聚剂,分子量为1 400万的阴离子型聚丙烯酰胺作絮凝剂,絮凝沉降效果最佳。

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。

煤泥水絮凝沉降过程影响因素的显著性评价分析

浓缩机的智能化加药是智能化选煤厂煤泥水处理的核心环节之一。在影响煤泥水絮凝沉降效果的众多因素中找出关键因素为调控依据,是煤泥水智能化管理的基础。利用伊利石、高岭土和蒙脱石作为灰分矿物,与低灰精煤混配为实验用煤泥水,以上清液层浊度和沉降速度为指标,通过正交实验考察了固体物浓度、灰分矿物及其含量、凝聚剂种类及其用量和絮凝剂种类及其用量等七个因素对泥煤水絮凝沉降效果的影响。实验结果表明:在凝聚剂用量为50~600 mg/L、絮凝剂用量为5~60 mg/L范围内,凝聚剂用量是对煤泥水絮凝沉降影响最大的因素,黏土矿物含量和絮凝剂用量次之。煤泥水智能化加药应以上述因素为主要调控依据。

电凝聚法在煤泥水沉降中的应用现状

在分析电凝聚法工作原理的基础上,阐述了电凝聚法在煤泥水沉降中的应用现状,指出缺乏对反应场电化学性质的深入研究和反应器的现场实用性差是阻碍电凝聚法在煤泥水沉降中应用的主要原因,指出应借鉴电凝聚法在水处理方面的先进理论、技术等,并将其应用到煤泥水沉降中。最后提出还需从加大基础研究力度,形成完善的理论体系;结合选煤厂实际情况,研发合适的电凝聚设备;评估电凝聚法的技术、经济可行性等方面对电凝聚法在煤泥水沉降中的应用进行深入研究。

电解处理难沉降煤泥水最佳工艺条件的研究

研究了不同电解时间、电解电流强度、电解质用量对难沉降煤泥水沉降效果的影响,并确定了最佳工艺条件。试验结果表明:当煤泥水浓度为50g/L、电解时间为5min、电解电流为0.5A时,煤泥水沉降速度最快,上清液的浊度最小。

准能选煤厂煤泥水特性及沉降影响因素分析

以准能选煤厂一系统煤泥水为研究对象,分析了煤泥水特性,进行了粘土矿物含量、水体pH和煤泥水与药剂混合时间等因素对沉降的影响试验;结果表明:一系统煤泥水中小于0.074 mm粒级含量为81.86%,水质硬度为0.954 mmol/L,煤泥矿物组成主要有高岭石、蒙脱石等粘土矿物,不利于煤泥水沉降;该煤泥水更易在中性或偏酸性环境下发生沉降;粘土矿物含量越高,上清液浊度越高,初始沉降速度越低,沉降越困难;将试验容器翻转10次,为煤泥水与药剂的最佳混合时间。

泰丰选煤厂煤泥水沉降特性的试验研究

为了解决泰丰选煤厂煤泥水难以沉降而导致选煤厂无法正常生产的问题,对煤泥水的粒度组成进行试验分析,并在此基础上进行了煤泥水沉降试验研究。结果表明:本厂矸石泥化非常严重导致煤泥水中细颗粒增多,煤泥水难以沉降,针对此情况采用凝聚剂和絮凝剂联合作用可以达到理想的沉降效果。在实验室沉降试验的基础上,结合选煤厂实际生产情况,通过TDN2140+TDX1220药剂的联合使用并对加药方式适当改造,浓缩池清水层高度由原来的40mm提高至1000mm左右,循环水的浓度由130g/L降低至10g/L,压滤周期由90min缩短至28min,煤泥水沉降效果显著提高。

复配药剂对煤泥水沉降的制度探究

本文对样品进行了粒度组成及XRD分析,粘土类矿物的存在是煤泥泥化的主要原因。在不同煤泥水浓度条件下,分别考察了絮凝剂和凝聚剂的用量对煤泥水沉降的作用,并确定了该次实验的正交因素水平设计。并在此基础上选择L 27 (3^13 )正交表进行实验,分别以上清液透光率和煤泥沉降速度为指标,综合分析可知:当聚铝添加量为60 g/m^3,分子量为1000万的阴离子PAM添加量为4.8 g/m^3,煤泥水浓度为50 g/L时,絮凝沉降效果最佳,此时透光率为86.7%,沉降速度高达710.46 cm/min。

煤泥水沉降特性试验研究

三河尖选煤厂煤泥水沉降效果差,以该选煤厂的浓缩机入料煤泥为研究对象,基于煤泥性质分析,选用不同种类的凝聚剂和絮凝剂进行了一系列煤泥水沉降试验,研究了煤泥水质量浓度、凝聚剂和絮凝剂用量对煤泥水沉降效果的影响。结果表明:原煤变质程度低、煤泥粒度细和黏土矿物的存在会加大煤泥水的处理难度;煤泥水质量浓度为70 g/L时,PAC和1 000万分子量PAM是最佳药剂组合,最佳用量分别为780、15 g/t,此时煤泥水沉降效果最好,上清液浊度为18 NTU,沉降速度为11.16 cm/min。絮凝剂和凝聚剂添加量对煤泥水沉降效果影响显著,而煤泥水浓度小范围变化对处理效果无明显影响。

机械剪切对煤泥絮团结构特性及影响机理的研究

煤泥絮团结构对自身沉降有着显著的影响,针对煤泥水处理过程中存在水流剪切造成絮团结构不一,导致沉降效果不佳等问题,探讨机械剪切对不同分子量絮凝剂所形成的絮团结构的影响和絮凝剂结构的影响。通过PIV粒子测速仪对絮团的跟踪拍摄和分光光度计对上清液的测量,研究机械剪切对絮团结构特性、上清液粒度含量分布及透射比的影响,利用旋转黏度计和扫描电镜(SEM)研究了机械剪切对絮凝剂黏度大小和分子链结构的影响。研究结果表明,机械剪切强度的改变影响絮团的粒径、有效密度、絮凝剂的黏度和分子链结构。机械强度增大使上清液透射比、絮团大小、有效密度出现先增大后减小的趋势,在转速300~400 r/min时,絮团有效密度最大达到673.14 kg/m^3,粒径大于0.3 mm含量占比高达96%,上清液透射比达到最大值94.8%,絮团沉降效果最佳。机械剪切强度的提高降低药剂黏度,使得药剂分子链发生断裂,改变了药剂间作用力,降低药剂吸附性能,减小了网捕作用,影响药剂作用效果。在转速200 r/min时,不同分子量絮凝剂的黏度达最大值8.5 m Pa·s,絮凝剂分子链结构表现最为完整。通过改变机械剪切强度,促进煤泥絮团沉降,改善沉降效果,为高效固液分离提供技术支撑。

磁性膨润土絮凝剂沉降煤泥水的机理分析

针对高灰高硫原煤洗选所产生的含有较多微细颗粒、呈酸性的煤泥水难沉降的缺陷,采用溶剂热法研制出新型的Fe_3O_4-壳聚糖/膨润土复合絮凝剂。通过着重分析煤泥水pH值对沉降过程的影响,并结合该絮凝剂的结构及理化性能,从扩展DLVO理论的角度上出发,系统地研究磁性膨润土复合絮凝剂与煤泥水微观作用机制,揭示二者之间的絮凝沉降机理。结果表明:交联剂与壳聚糖的加入成功制备了稳定结构的磁性膨润土复合絮凝剂;在煤泥水pH=5时,含有大量的—NH_3^+正电性基团的絮凝剂通过静电中和以及氢键缔合作用可明显降低煤泥表面的电负性,显著减小煤粒间的静电作用能,降低范德华作用排斥势能,增强煤粒间的凝聚能力,加速沉降。

矸石入选比例变化对煤泥水水质硬度的影响

为探究煤和矸石的入选比例对张二选煤厂煤泥水沉降的影响,采用激光粒度仪分析了<0.045 mm极细颗粒煤泥的粒度组成、用XRD衍射仪分析了煤和矸石的主要组成;并将不同质量比的煤和矸石进行泥化试验,取其上清液进行水质硬度化验。化验结果表明:当原煤和矸石质量比为3∶1时,煤泥水硬度最大,对煤泥水沉降最有利。从提高分选效率和节能减排方面考虑,张二选煤厂在生产中应控制矸石的入选量,以加速煤泥水的沉降。

选煤厂难沉降煤泥水原因分析及对策

为了处理难沉降煤泥水,以同煤集团选煤厂高灰细粒度煤泥水处理为研究对象,通过对选煤生产过程中高灰细粒度煤泥水难沉降的主要成因、关键影响因素、水质和矿物组成的变化规律等诸多方面的系统分析,研究了煤泥水的凝聚特性和各主要因素对煤泥水絮凝沉淀的影响,找到了处理同煤集团难沉降煤泥水的对策。结果表明:通过增设混合反应池、降低浓缩池去除负荷、延长浓缩池水力停留时间、对煤泥水进行调质、采用双性+阳性有机高分子絮凝剂联合加药等措施后能将难沉降煤泥水处理到闭路循环的水质要求。

准能选煤厂煤泥水絮凝沉降优化试验研究

为改善准能选煤厂煤泥水沉降效果,在对选煤厂一系统煤泥水中煤泥矿物组成和粒度特性进行研究分析的基础上,对煤泥水进行了絮凝沉降试验,分别比较了絮凝剂类型、分子量(离子度)和用量对煤泥水沉降效果的影响;结果表明:选择阳离子度为70%~80%的阳离子型聚丙烯酰胺,用量为1 g/L时,上清液浊度为12.24 NTU,煤泥水体系Zeta电位最接近于零,煤泥水沉降效果达到最佳。

基于RSM-BBD的煤泥水沉降条件优化

针对选煤厂煤泥水沉降效果差的问题,通过优化煤泥水沉降条件来提高其沉降效果。利用煤泥水沉降试验,考察煤泥水浓度、pH和阴离子型聚丙烯酰胺(NPAM)用量对煤泥水沉降效果的影响,在此基础上采用Box-Behnken Design响应面法(RSM-BBD)进行条件优化试验,建立响应面回归模型,研究煤泥水浓度、pH、NPAM用量及其交互作用对煤泥水沉降综合指标的影响。结果表明,煤泥灰分为59.46%,粒度小于26.85μm的煤泥颗粒占90%,且黏土类矿物含量高;煤泥水浓度对综合指标的影响最大,煤泥水浓度与NPAM用量的交互作用对综合指标的影响最显著;优化后沉降条件为煤泥水浓度45g/L,p H值9,NPAM用量2.2mL,此时综合指标为3.64cm/(s·NTU),与预测值3.68cm/(s·NTU)非常接近。

煤泥水悬浮颗粒混凝沉降影响因素研究

以上清液SS含量作为煤泥水沉降效果的评价指标,探索了煤泥水混凝沉降的影响因素。通过小筛分试验和激光粒度试验分析了煤泥的粒度组成。通过ζ电位测定,分析了煤泥颗粒表面电性质。对CaCl_2用量、阳离子型PAM用量和pH值进行单因素试验和正交试验,利用SPSS Statistics软件对试验结果进行分析,建立了各因素与SS含量间的回归模型。

基于高灰细泥煤泥水处理加药优化

为解决煤泥水系统恶化限制末煤入选率提升问题,神东洗选中心石圪台选煤厂从浓缩池药剂添加入手,解决煤泥沉降效果差问题;改进加药点、调整药剂制度及药剂搭配使用等措施取得明显效果,末煤入选率提高8%,且煤泥水系统运行正常,未出现因原煤煤质变差、高灰细泥沉降困难导致浓缩池循环水变黑影响末煤系统入选或降低末煤入选率。

小纪汗选煤厂煤泥水沉降性能试验研究

为了探讨相关因素对煤泥水絮凝沉降过程的影响规律,研究制定针对小纪汗选煤厂煤泥水处理过程中的加药策略,对该厂煤泥水进行了沉降性能试验;结果表明,煤泥水中微细颗粒较多,絮凝剂浓度对该煤泥水絮凝沉降效果影响较大;随着絮凝剂浓度的增加,初始沉降速度先增大后减小,当絮凝剂浓度为10 g/m3时,初始沉降速度最大;絮凝剂浓度一定时,初始沉降速度随凝聚剂与絮凝剂质量比的增加而不断增大。