高浓度细粒煤泥水的絮凝沉降研究

试验考察了药剂用量、流体剪切条件、沉降方式、煤泥水浓度和剪切方式对高浓度细粒煤泥水絮凝沉降效果的影响。试验结果表明,聚丙烯酰胺具有较好的絮凝沉降能力,对高浓度细粒煤泥水的絮凝沉降主要是包裹作用机理;剪切条件至关重要,弱强度条件下剪切1 m in,可获得较高的清水分离率和较好的絮凝沉降效果,斜板沉降比垂直沉降清水分离率高得多。     

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/m3,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。     

煤泥絮凝过程聚并-破碎效率研究

为了揭示流体剪切对微细煤泥絮凝过程破碎-聚并效率的影响规律，在不同剪切速率和搅拌桨离地高度条件下进行煤泥絮凝试验，并采用聚焦光束反射测量仪实时测定絮凝过程中絮团尺寸变化情况，以絮团平均粒径增长率间接反映絮凝过程聚并-破碎效率。研究结果表明：絮团平均粒径增长率可以反映煤泥颗粒絮凝过程的聚并-破碎效率，依据增长率的变化情况，煤泥絮凝过程可分为聚并阶段、破碎阶段和亚稳定阶段|剪切速率对煤泥絮凝行为有显著影响，在G＜35.89s-1时增大剪切速率，有利于聚并效率和亚稳定阶段时絮团平均粒径的增加|但过高的剪切速率(G＞53.83s-1)将产生较高的湍流耗散率，使絮团破碎效率增大|搅拌桨离地高度对煤泥的絮凝行为有一定影响，在h/H＜1/3时，适当增加搅拌桨离底高度有益于煤泥颗粒生成更大的絮团。     

pH值对煤泥水处理的影响

以煤系伴生粘土模拟的煤泥水为研究对象,选用不同药剂组合、不同药剂用量,分别在不同pH值下进行了絮凝沉降试验,研究了pH值对煤泥水处理的影响,得出了煤泥水在不同pH值下絮凝药剂的选择结果,并根据沉降速度、澄清度和絮团压实程度等絮凝评价指标的变化特性,在不改变其原有评价目的基础上,将该三个指标组合建立了一综合评价指标,使絮凝效果的评价更加方便准确。     

煤泥水絮凝沉降效果影响因素研究

通过综合流场环境因素,研究了凝聚剂和絮凝剂的药剂用量、流场类型、流场能量输入和药剂作用时间对煤泥水絮凝沉降效果的影响,确定出煤泥水絮凝沉降的最优条件。试验结果表明:影响煤泥水絮凝沉降效果的因素由大到小依次为流场类型流场能量输入药剂用量药剂作用时间;流场类型和流场能量输入是决定煤泥水沉降效果最关键的因素;径流式流场比轴流式流场、混流式流场更有利于煤泥水絮凝沉降,当径流式叶轮转速为400 r/min时,煤泥水絮凝沉降效果相对最好。     

五虎山选煤厂酸性煤泥水沉降试验研究

以五虎山选煤厂酸性煤泥水为研究对象,考察了该煤泥水中煤泥性质及矿物组成,研究了该煤泥水的自然沉降特性,并采用絮凝沉降试验方法研究了沉降药剂种类、药剂用量、药剂比例和煤泥水pH值等因素对煤泥水絮凝沉降效果的影响。结果表明:在自然沉降条件下,五虎山选煤厂煤泥水沉降速度较小,难以达到有效沉降;在絮凝沉降条件下,常规聚丙烯酰胺对煤泥的沉降效果受pH值影响较大,在酸性条件下沉降效果较差;采用新型聚丙烯酸钠-聚丙烯酰胺共聚物絮凝剂和二烯丙基二甲基氯化铵凝聚剂复合药剂作为煤泥水的沉降药剂,可优化五虎山选煤厂酸性煤泥水沉降环境,改善沉降效果,且该复合药剂最佳用量为184.67 g/t,聚丙烯酸钠-聚丙烯酰胺共聚物与二烯丙基二甲基氯化铵的最佳比例为2∶1。     

磁种絮凝法澄清某铁尾矿浆试验

为了解磁种对铁尾矿絮凝沉降的影响,采用磁种絮凝法对某微细粒铁尾矿进行了澄清试验,研究了磁种与混凝剂和助凝剂种类及用量对尾矿浆澄清性能的影响,并借助激光粒度分析和红外光谱分析研究了影响机理。结果表明:(1)在磁混凝体系中,对尾矿上清液浊度影响显著性的顺序为PAC投加量APAM投加量磁种投加量。在PAC投加量为750 mg/L,APAM投加量为0.3 mg/L,磁种投加量为3 g/L情况下,尾矿浆上清液的浊度为11.2NTU。(2)在尾矿浆中依次添加PAC、APAM和磁种,矿浆中开始形成絮团,且絮凝体的粒度逐渐增大。(3)APAM与磁种和赤铁矿均能发生化学吸附,这种桥吸附作用促进了絮团的形成,有利于絮团的稳定;磁种与APAM对尾矿浆的协同强化澄清主要是磁种的磁絮凝和APAM的桥联吸附共同作用的结果。     

加药制度对煤泥水沉降效果的影响研究

随着煤泥性质的恶化以及煤矸石中黏土类矿物的增多,煤泥水沉降效果愈发恶化。本文以山西西铭选煤厂浓缩机入料为试验样品,采用PAC和APAM两种药剂进行沉降试验,并得到以下结论:PAC和APAM用量足够时,沉降速率基本保持不变,上清液透射比变化较大;二次加药的沉降效果优于单次加药的沉降效果,当PAC用量为200g/t,APAM首次用量100g/t,二次补加量40g/t时,沉降效果最佳;二次加药方式可有效改善沉降效果,保证上清液水质,最大限度避免药剂浪费。     

含煤系高岭土煤泥的沉降实验研究

根据煤系高岭土煤泥的矿物组成和性质分析,对影响沉降的因素进行试验。结果表明:煤泥中含有大量黏土类矿物,粒度较细,0.045mm含量可达41.50%,灰分为50.35%,对影响沉降因素的分析可知,凝聚剂与絮凝剂配合使用,有机药剂采用APAM,无机药剂为CaCl2,用量为每吨干煤泥加入CaCl240kg/t、APAM200g/t,其沉降效果较好;试验中样品在pH值由酸性调整为弱碱性至碱性条件下,沉降速度加快,加入凝聚剂后,煤泥水中的阳离子浓度增加使电动电位降低,煤泥水硬度增加,煤系高岭土煤泥的沉降效果得到明显改善。     

聚二甲基二烯丙基氯化铵在煤泥水处理中应用的研究

研究了聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)处理不同煤种选煤厂的煤泥水的絮凝除浊效果,探索了影响絮凝效果的因素,并与其他有机絮凝剂进行了煤泥水除浊效果的对比试验,试验表明:PDMDAAC药剂投量少,沉降快,处理后絮体堆积紧密,出水浊度低,处理效果好。     

煤炭生物絮凝絮体分形试验研究

为解决化工产品类絮凝剂的大量使用会对环境造成严重污染的问题,采用对煤炭具有良好絮凝作用的枯草芽孢杆菌作为生物絮凝剂产生菌,开展煤炭生物絮凝试验和絮体分形试验研究。通过对生物絮凝的絮体进行显微图像采集与分析,利用絮凝体的投影面积与最大长度的函数关系计算絮凝体的分形维数。研究发现,枯草芽孢杆菌絮凝剂用量和絮体分形维数与煤泥水透光率之间具有显著的相关性。研究结果表明,以絮凝体分形维数为主控指标,可以实现对枯草芽孢杆菌絮凝剂的定量控制,能够比较客观地反映煤泥水的絮凝沉降过程。     

剪切环境下某铅锌尾矿絮团演化过程及絮团表征

某铅锌矿山对尾矿颗粒絮团强度有一定要求,为了研究如何表征并增大絮团强度,考察了絮凝剂的种类和用量、搅拌时间、搅拌速度以及单位矿浆输入能量等剪切环境因素对某铅锌尾矿剪切絮凝沉降的影响,进行了相应的絮凝沉降试验、颗粒录影显微技术（ParticleView V19）实时监测以及显微镜絮团图像分析,并讨论了絮凝机理,旨在揭示絮体形成过程与絮凝效果的关系。结果表明:对某铅锌尾矿的絮凝作用:阳离子聚丙烯酰胺>阴离子聚丙烯酰胺>阳离子醚化淀粉,阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）最佳用量值为200 g/t,加入表面电荷相反的PAM,能使颗粒表面动电位降低而凝聚,当絮凝剂过量时,会使得整个体系变为带正电荷。由于正电荷间的互斥作用,絮凝体再次分散,发生再稳现象,从而使絮凝效果减弱。搅拌时间、搅拌速度、单位矿浆输入能量对某铅锌尾矿的剪切絮凝行为的影响很大;搅拌时间关系着絮团的成长破碎程度;搅拌强度的大小影响着絮团所受剪切强度,搅拌强度越大,絮团最终形成稳态的抗剪切强度越高,形貌越规则;单位矿浆输入能量存在一个极限值,超过极限值时,絮团形成与破碎达到了一个相对平衡的稳态,絮团能够在此搅拌体系下稳定存在。      

淀粉对赤铁矿的絮凝特性及作用机理研究

通过不同pH值、药剂用量和剪切力条件下的絮凝试验, 考察了糯玉米淀粉、木薯羟丙基淀粉、氧化玉米淀粉和马铃薯醋酸酯淀粉对微细粒赤铁矿的絮凝性能, 并对作用机理进行了研究。结果表明: 糯玉米淀粉具有较好的絮凝效果。糯玉米淀粉、马铃薯醋酸酯淀粉、氧化淀粉和木薯羟丙基淀粉所形成的絮团分形维数分别为2.02, 1.81, 1.38, 1.27, 絮团的平均粒径和其分形维数基本呈正相关关系。淀粉与赤铁矿的最大吸附发生在pH值为5~7, 其中使等电点降幅最大的是糯玉米淀粉; 淀粉与赤铁矿之间发生了作用力较强的化学吸附, 除此之外两者之间还存在氢键的作用。糯玉米淀粉在赤铁矿上的吸附最为显著而且很牢固。     

调浆剪切强度对煤泥浮选的影响

以开滦钱家营炼焦煤选煤厂的煤泥为样品,在对原煤泥、>0.074 mm为主的粗煤泥、 <0.074 mm 为主的细煤泥等煤样进行实验室调浆试验的基础上,利用自行研制的新型调浆机完成了35 m 3 /h负荷的半工业性试验,重点考察调浆机叶轮线速度对浮选可燃体回收率的影响。结果表明：在实验室、半工业性规模的煤泥调浆试验中,均存在适宜的调浆剪切强度,不足或过度调浆都不利于提高可燃体回收率;实验室试验中对原煤泥、>0.074 mm为主的粗煤泥,优化的调浆叶轮线速度相似,均为6.00 m/s,对<0.074 mm为主的细煤泥,优化的调浆叶轮线速度为2.33 m/s;对半工业性试验中采用的新型煤泥调浆机,叶轮线速度在5~8 m/s时可获得较好的调浆效果,浮选可燃体回收率比矿浆预处理器平均提高9.65百分点。     

基于不同试验设计方法的高灰煤泥浮选试验研究

采用水溶液共聚法,以十八烷基二甲基烯丙基氯化铵为疏水单体,以过硫酸铵与亚硫酸氢钠为引发剂,制备了疏水改性型聚丙烯酰胺HPAM,并对其在煤泥中的絮凝浮选效果进行了选择性絮凝-浮选试验及浮选速度试验．研究结果表明：与常规的阴离子聚丙烯酰胺APAM相比,HPAM为絮凝剂时精煤产品的产率、浮选完善指标与分选选择性评价指标更高,对微细粒煤泥能够取得更优的浮选效果。     

保德选煤厂北区煤泥水药剂制度优化的研究与改进

 结合保德选煤厂北区煤泥水系统实际问题,作者对加药制度进行了实验研究,分析了阴离子型聚丙烯酰胺和聚合氯化铝的添加以及添加量对煤泥水沉降效果的影响。实验结果显示,随着聚丙烯酰胺浓度的提高,煤泥水沉降速度提高,在1.5‰时沉降效果最好,而聚合氯化铝的添加不利于煤泥水的沉降。本文同样对搅拌时间以及制药水水质对药剂效果的影响进行了研究,最终确定了清水制药、搅拌时间1800s的最优选择。保德选煤厂北区根据实验结果采取了一系列的措施,最终月节约药耗成本20000元,改善了循环水水质,并实现商品煤发热量合格率95%以上。     

选煤厂煤泥水絮凝沉降试验研究

介绍了絮凝剂选择与配置的方法,阐述了絮凝剂性能试验方法的原理.通过对絮凝剂自由沉降速度测定试验,分析出单独使用絮凝剂能取得较好的沉降效果;通过絮凝剂初始沉降速度测定试验,分析出絮凝剂用量达到一定程度时,处于饱和状态,沉降速度不再增加,反而会降低.根据易泥化煤种煤泥水沉降试验,分子量为1000万的阴离子型聚丙烯酰胺的沉降效果较好.     

壳聚糖对煤泥水的絮凝作用分析

应用实验室制备的壳聚糖絮凝剂进行煤泥水絮凝沉降试验,考察其絮凝作用效果,并研究了pH值影响煤泥水絮凝效果的规律,探讨了壳聚糖对煤泥水的絮凝作用机理。     

基于絮凝动力学的煤泥水絮凝过程及其研究方法综述

煤泥水的絮凝沉降是煤炭湿法洗选工艺的重要操作单元。分析和优化絮凝过程,提高絮凝效率,对提高选煤生产效率有重要意义。本文从絮凝动力学的角度,综述了煤泥水中悬浮颗粒的性质、药剂制度和流体运动对絮凝过程的碰撞频率、碰撞效率和破碎效率的影响,总结了絮凝药剂促进细颗粒絮凝的化学作用机制和湍流涡旋尺度调控对提高絮凝效率的物理作用机制;综述了从絮凝动力学角度研究煤泥水絮凝过程的方法,比较了计算流体力学(CFD)、群体平衡模型(PBM)和离散元(DEM)等方法应用于煤泥颗粒间作用力、絮凝流场和煤泥絮凝动态过程研究的优缺点。通过比较分析认为,CFD-DEM耦合方法特别适用于多组分、多粒度的煤泥水体系,是研究煤泥水絮凝的理想方法。     

平朔二号井选煤厂新型煤泥水药剂试验及药剂制度优化研究

为解决平朔二号井选煤厂煤泥水沉降效果差、药剂消耗量大的问题,采用新型高效絮凝剂及其复配药剂进行煤泥水沉降试验,并对该厂煤泥水药剂制度进行了优化。试验结果表明,凝聚剂PTDN2140和絮凝剂PTDX1220配合使用,先加PTDN2140、后加PTDX1220,且其用量分别为187、2.5 g/t时,煤泥水沉降和澄清效果最好。凝聚剂和絮凝剂药剂用量和加药顺序的确定,为该选煤厂煤泥水的有效沉降奠定了基础。