第四讲 水煤浆添加剂

第四讲　水煤浆添加剂曾凡（国家水煤浆工程技术中心制浆研究所北京１０００８３）１添加剂的作用和分类高浓度水煤浆（以下简称ＣＷＭ）性能中，最为重要的是低粘度和良好的稳定性。然而，煤炭属疏水性物质，ＣＷＭ又是粗颗粒悬浮体。因此，即使易制浆煤种并具有高堆积率...     

水煤浆添加剂的适配性研究

试验以常村煤为水煤浆制浆原料煤,通过粒度级配试验、确定最优分散剂种类试验、制浆浓度和添加剂用量试验,确定最佳分散剂与助剂之间的配比,筛选出针对常村原煤兼顾成本和制浆性能的优秀添加剂配方。     

造纸废液及木质素制水煤浆添加剂的研究

论文用两种造纸废液稀释后制备水煤浆,得出了水煤浆粘度最小时的稀释倍数,通过吸附量的测定考察了最佳稀释倍数与木质素作为添加剂最佳添加量的关系;最后用木质素和腐殖酸做添加剂进行了制浆,结果表明木质素和腐殖酸按一定比例复合后制浆比单独用木质素和腐殖酸做添加剂制浆性能更好,与单独用木质素和腐殖酸相比定粘浓度可分别提高1.8%和0.7%。     

腐植酸类水煤浆添加剂的分散性能与级分的关系及机理

以４种有代表性的煤样为研究对象，分别将它们提取，分离，分级，共得到１６种级分。然后将每种级分进行理化鉴定，优化条件制成水煤浆添加剂并进行制浆试验，最后用单因子线性回归法分析比较各分散剂的分散性能。     

亚铵法黑液制添加剂及其制浆性能研究

通过对亚铵法造纸黑液磺化、缩合、改性复配制取的水煤浆添加剂可明显降低水溶液的表面张力 ,具有良好的分散性能。工业试验表明 ,针对义马煤和鲁南配煤该添加剂的制浆性能均满足工业德士古水煤浆气化炉的要求 ,实际应用最佳添加量范围在 0 8%～ 1 6 % ,对鲁南配煤最高制浆浓度达 6 9% ,煤浆稳定性能良好     

改性木质素磺酸盐水煤浆添加剂的性能研究

经化学改性后的木质素磺酸钠作为水煤浆添加剂用于盘江煤制水煤浆，最高制浆浓度达到71％，浆的稳定性有明显改善。实验借助流变仪研究了浆的流变性能，并通过对吸附量和ζ电位的测定，研究了煤水分散体系界面性质对水煤浆成浆性的影响。     

生物质水煤浆及添加剂的研究

将农村废弃水稻秆烘干磨成粉末后,以一定的比例与煤粉掺混制备生物质水煤浆。研究添加剂类型、添加剂掺混量和剪切速率对生物质水煤浆成浆特性的影响,以及生物质水煤浆的稳定性。结果表明：单一离子型和单一非离子型添加剂对生物质水煤浆的制浆效果不好,且当生物质掺混量增加时,生物质水煤浆的表观黏度上升;而离子型与非离子型添加剂按一定比例复配后的制浆效果较好,并得出最佳复配方案：MF∶ST=4∶1和MF∶02=6∶1。生物质水煤浆的稳定性能优良,可稳定7 d以上。     

木质素制神华煤水煤浆添加剂

以碱木素为主要原料,基于DCS的合成工艺条件,根据神华煤变质程度低,芳环骨架结构中富含羟基、醚氧基、羰基等含氧官能团的特点,在DCS合成过程中引入能提高神华煤分散性能的活性基团A,用正交试验法确定了神华煤水煤浆添加剂（DCSA）的最优合成条件。通过神华煤成浆实验,比较了DCSA与典型商用添加剂NDF,NSF和DCS的成浆效果,结果表明：在相同的成浆条件下,DCSA的分散与稳定性能均优于NDF,NSF和DCS;在满足水煤浆质量要求的前提下,DCSA能使神华煤制浆浓度由60.9%提高到63.0%,且浆体静置3个月不产生硬沉淀,具有极好的稳定性。     

中国的水煤浆制备技术

介绍了中国开发的水煤浆制备技术，包括制浆用煤的选择、粒度分布的控制、添加剂的研究、制浆工艺的确定和制浆专用磨机的研制。     

大唐呼化褐煤水煤浆分散剂的筛选及研究

以大唐呼化现场制浆用煤为原料,使用单棒磨工艺和粒度级配工艺制浆,考察木质素系、萘系和腐殖酸系分散剂对煤样成浆性的影响,通过测定不同添加剂对煤粉悬浮液zeta电位的影响和煤粉对3种添加剂的极限吸附量的变化,研究3种分散剂的作用机理。结果表明:东明煤、金新煤和混煤的最高成浆浓度,随着分散剂使用量的增大先增加后趋于平稳,分散剂具有最佳使用量与分散剂种类、煤样性质和制浆工艺有关。添加剂分散性能优劣顺序为:腐殖酸系萘系木质素系,原因为腐殖酸系和萘系添加剂在煤粉表面吸附较少且可有效防止煤粒相互聚集沉淀。综合考虑3种分散剂的性能、最佳使用量、经济性以及对煤样最高成浆浓度的影响,最终选定萘系分散剂作为大唐呼化现场制浆用分散剂。     

丙烯酸系水煤浆添加剂的制浆性能研究

以丙烯酸-丙烯酸甲酯-丙烯酰胺三元共聚物为水煤浆添加剂,在潘一煤矿选煤厂制备煤泥水煤浆过程中,加入0.1%添加剂,其最大制浆浓度的质量分数达71%;利用X光电子能谱（XPS）研究共聚物添加前后在煤粉表面元素含量的变化;利用红外光谱对水煤浆的结构进行了分析,煤粉表面吸附了共聚物,煤粉表面变为亲水性能,能使煤水系统稳定存在.     

煤的生物溶解产物在制备水煤浆中的应用

利用白腐真菌对硝酸预处理的义马褐煤经过生物转化(降解)后的水溶物作为水煤浆添加剂,制备了两种浓度(50%,68%)的水煤浆,与不加添加剂和加1%萘系添加剂的水煤浆进行了表观粘度、流变特性方面的对比试验,考察了它们作为水煤浆添加剂的性能。结果表明,用煤微生物转化的水溶性产物制备水煤浆,效果很好,相比之下,其各项指标都较优,价格也与萘系添加剂相当。     

高压射流式水煤浆的制备与应用

为提高水煤浆浆体稳定性, 基于煤炭颗粒的微观孔洞和裂隙理论, 提出了高压射流式水煤浆制浆工艺。 射流式水煤浆制浆工艺技术具有以下优点：淤适应制浆的煤种广泛;于水煤浆中平均煤炭颗粒度可控性好;盂制浆过程中分散剂用量少, 且不需使用稳定剂;榆水煤浆稳定性好;虞与传统水煤浆相比, 同煤种同浓度的水煤浆其黏度较低, 在同煤种相同水煤浆黏度下, 可制备出更高浓度的水煤浆;愚改善了煤种与添加剂的配伍关系;舆与传统水煤浆制浆工艺相比, 射流式水煤浆制浆工艺节能20%;余适合长时间仓储或长距离输送。 经存放试验及燃烧验证, 高压射流式水煤浆细化装置及其成套设备生产的射流式水煤浆在存放2年后未产生硬性沉淀, 且燃烧稳定, 灰烬呈灰白色, 无结焦现象, 应用效果良好。     

利用高浓度印染废水制备水煤浆的研究

 采用神华集团的神华配煤和高浓度印染废水制备水煤浆,研究其成浆性能,并与自来水制备的水煤浆进行性能比较,结果表明：当添加剂LS-A的用量为0.7%时,能够制备出浓度合理、剪切黏度小于1200 mPa?s的水煤浆,且浆体流动性好;随着印染废水pH值的增大,水煤浆的静态稳定性越好,制浆性能基本没变;用印染废水制备的水煤浆主要表现为宾汉塑性流体和屈服假塑性流体,具有剪切变稀的流动特性,能够满足实际生产和运输的需要。     

某伊利石型含钒石煤矿石复合添加剂焙烧-联合浸出提钒工艺研究

陕西某伊利石型石煤钒矿石中钒主要以类质同象形式存在于伊利石和榍石中,其分布率分别为90.32%和5.37%。为给该石煤矿中钒利用提供依据,进行了复合添加剂焙烧-水浸-酸浸联合工艺提钒试验。结果显示：在复合添加剂NaCl+K₂SO₄用量为4%+16%、焙烧温度为800 ℃、焙烧时间为60 min条件下进行焙烧,焙烧产品在水浸温度为90 ℃、液固比为4 mL/g、浸出时间为120 min条件下水浸,水浸渣在H₂SO₄浓度为4%、液固比为4 mL/g、浸出温度为80 ℃、浸出时间为60 min条件下进行酸浸,获得了水浸率为85.06%、酸浸率为7.94%,总浸出率为93.00%的指标。试验结果可以为该含钒石煤矿石的开发利用提供参考。     

神府煤制水煤浆的研究

选择神府矿区柠条塔煤中的镜煤、亮煤和暗煤进行了制水煤浆试验。结果表明，当样品中镜质组和惰质组的比例为65％--75％：35％--25％时，制得的水煤浆的浓度较高、黏度较低。     

造纸黑液制水煤浆添加剂新技术和制浆性能研究

充分利用造纸黑液中的木质素、有机酸和聚糖类化合物,在２０Ｌ反应釜中,进行磺化、缩合、改性复配 制取水煤浆添加剂小试放大试验的研究。对义马煤可以制出浓度在６３％－６４％,流动性好,性能稳定的水煤 浆,性能达到或超过目前国内工业ＴＥＡＸＣＯ气化装置所用的添加剂。     

湘西石煤湿法提钒中复合添加剂的研究

以湘西地区石煤为原料, 采用湿法工艺提取其中的钒。研究了浸出过程中液固比、浸出温度、浸出时间、硫酸用量、单一添加剂和复合添加剂对石煤湿法提钒的影响。结果表明, 氟化钙和二氧化锰组合的复合添加剂可以强化钒的浸出, 大幅度提高石煤湿法提钒的浸出率。在复合添加剂用量2%、液固比0.8、浸出时间11 h、硫酸用量20%和浸出温度95 ℃的条件下, 钒浸出率为86.5%, 较单独无添加剂时的浸出率提高了23个百分点, 较单独添加氟化钙时的浸出率提高了11.1个百分点, 较单独添加二氧化锰时的浸出率提高了8.3个百分点。     

木质素磺酸盐改性制备气化水煤浆添加剂的研究

采用木质素磺酸盐作为主要合成原料,通过磺化、缩合等合成手段对其进行改性实验研究,确定了最优的实验方案.实验结果表明:所合成的木质素磺酸盐改性添加剂不仅性能优于萘系和脂肪族系添加剂,而且价格也大幅降低,具有较强的市场竞争力.