水基SiC料浆的分散稳定机制及喷雾造粒

以去离子水为液体介质,引入有机添加剂,配制水基SiC悬浮料浆,研究了水基料浆的分散稳定机制及其喷雾造粒行为,分析了有机添加剂和固相含量对料浆流变性能、造粒粉粒径分布及成型性能的影响机制.结果表明:当料浆pH≥10时,水基碳化硅料浆的分散性和稳定性较好,料浆具有剪切稀化的非Newton体特性:当加入0.2%(质量分数,下同)四甲基氢氧化铵、2.0%聚乙烯醇和1.0%聚乙二醇时,料浆黏度较小:固相含量为50%水基料浆喷雾造粒后,造粒粉的流动性、填充性能及成型性能明显提高,但球状造粒粉需要在一定成型压力下才能完全破碎.     

水煤浆添加剂添加率在制浆提浓工艺中的优化试验研究

以鹤岗隆鑫洗精煤为原料,通过水煤浆成浆性试验,研究了水煤浆添加剂添加率对煤浆浓度及煤浆流动性、稳定性的影响,确定了煤浆浓度与最佳水煤浆添加剂添加率的基本对应关系。结果表明,在隆鑫煤添加石灰石的情况下,水煤浆添加剂添加率分别为2.5‰及3.0‰时,可制得质量分数分别为65%及66%的煤浆。在实际生产中,根据此结果实施添加剂的增量投加方案,可使合成氨单位耗煤量下降约2%,经济效益显著。     

磷石膏转晶制备α型高强石膏工艺条件的优化研究

以工业固体废弃物磷石膏为原料,采用半液相蒸压法制备α型高强石膏。以蒸压温度、蒸压时间、1#转晶剂、2#转晶剂以及料浆含水率为因素,进行了5因素4水平的正交实验。以力学性能为指标,对磷石膏转晶制备α型高强石膏的工艺条件进行了优化研究。结果表明,在反应温度为137℃、料浆含水率为20%（质量分数）、1#转晶剂用量为0.3%（质量分数）、2#转晶剂用量为1.27%（质量分数）、反应恒温时间为20 min时,可以制得2 h抗折强度、2 h抗压强度以及绝干抗压强度分别达7.0、21.7、44.7 MPa的α型高强石膏。     

磷石膏自胶凝料浆超长距离管道输送技术

长距离输送磷石膏胶凝材料在安装管道时,要求严格控制管道的坡度小于或等于10%和弯度大于或等于20倍管子直径,配制磷石膏胶凝料浆时调整好磷石膏胶凝料浆的黏度为22.170~24.735m Pa·s的填充料,并控制填充料的p H值为8~10;,输送磷石膏胶凝料浆时,必须在4 h内将配制好的磷石膏胶凝料浆全部打入管道进行输送,输送过程中,控制好管道的流量190~200 m~3/h、管道内的压力为5.0~7.5 MPa,,实现了长距离输送磷石膏胶凝料浆,不仅输送量大、输送周期短,而且运行稳定、安全,节约了大量的人力和物力。     

不同离子型聚丙烯酰胺在湿法磷酸生产中的应用研究

为提高湿法磷酸生产效率,减少磷资源损失,降低生产成本,通过实验探究不同离子型聚丙烯酰胺在矿浆浓密和反应料浆过滤中的应用效果。结果表明,非离子型聚丙烯酰胺在磷矿浆浓密过程应用效果最佳,实际生产中可使浓密矿浆w（固）达62%～64%;阴离子型聚丙烯酰胺在磷酸反应料浆过滤过程应用效果最佳,过滤后的磷石膏水溶磷质量分数为0.10%～0.18%,游离水质量分数为24%～27%,均优于生产控制指标。该研究为湿法磷酸生产过程中矿浆浓密和反应料浆过滤工序助剂选择提供参考。     

充填料浆流变参数试验研究

针对某矿山全尾砂胶结充填料浆在管道内的稳定输送问题,对充填料浆流变特性进行了试验研究,通过设置质量分数为66%、68%、70%、72%全尾砂料浆和添加胶结剂情况下灰砂比1∶8的料浆流变参数试验,分析不同质量分数及灰砂比1∶8的充填料浆流变参数。试验结果表明:尾砂料浆的流变参数与料浆质量分数有关,质量分数越大,流变参数值越大;在相同的料浆质量分数下,添加胶结剂的尾砂屈服应力和黏性系数比没有添加胶结剂的尾砂大。     

不同尾砂级配料浆的优化配比试验研究

为探求某矿尾砂级配料浆的最优配比,调整尾砂原样的粒径组成,并通过三轴剪切试验得到各级配试样的剪切变形、强度特性规律,设计正交试验,分别得到级配组成、料浆质量分数、灰砂比对泌水率、坍落度、抗压强度等的影响关系。结果表明:调整尾砂级配后,各级配试样变形规律大致相同,但峰值强度和残余强度得到明显改善;3个因素对试样泌水率、抗压强度的敏感性排序为:料浆质量分数灰砂比级配,而对坍落度的敏感性排序为:灰砂比级配料浆质量分数。考虑矿体的深部力学环境和经济因素,最终确定该矿充填体料浆的最优配比为:粒径0.15~0.30mm占16.7%,0.30~0.50mm占66.8%,料浆质量分数为70%,灰砂比为1∶4。     

二水物湿法磷酸反应料浆分级处理的过滤洗涤工艺

选用适合的分级设备对湿法磷酸反应料浆进行分级处理,分级底流(粗大磷石膏结晶)送过滤机过滤、洗涤,分级溢流(细碎磷石膏结晶)作为晶种返回反应槽进一步长大。分级处理后的料浆过滤磷石膏粒度分布明显改善(粗大磷石膏比率增加,细碎磷石膏比率减少),过滤强度提高16%以上,洗涤率提高0.60%以上。     

磷石膏生产纸面石膏板的预处理研究

采用湿法磷酸生产中副产的磷石膏(二水硫酸钙)生产纸面石膏板时,磷石膏中的水溶性磷和氟会影响纸面石膏板的抗折强度,以及生产过程中的初凝、终凝时间;磷石膏的酸度会影响二水硫酸钙的结晶状态。试验表明：加水调浆后的磷石膏质量分数控制为60%,搅拌30 min后过滤,可除去47.62%(质量分数,下同)的水溶性磷和61.29%的氟;在加水调浆后的磷石膏中加入0.20%的生石灰,可以改善磷石膏的酸碱度,提高纸面石膏板的抗折强度。对磷石膏进行预处理,可以提高纸面石膏板的抗折强度,缩短生产过程中的初凝、终凝时间。     

磷石膏制备硫酸钙晶须的初步研究

以磷石膏为原料,直接采用水热法制备硫酸钙晶须,为磷石膏制备硫酸钙晶须的工业化生产提供重要理论依据。实验考察反应温度、料浆初始pH、反应时间、料浆浓度及磷石膏粒度对生成硫酸钙晶须的影响,用扫描电镜观察硫酸钙晶须的形貌,并通过偏光显微镜和图像分析软件分析不同反应条件下制备的硫酸钙晶须的直径和长度。结果表明:反应温度为130~140℃,料浆初始pH为4.0,反应时间为4 h,料浆质量分数为5%,原料粒度为50~75μm是生成硫酸钙晶须的最佳反应条件,在此条件下可制备出平均直径为2μm,长径比为42的硫酸钙晶须产品。     

提高新疆准东露天煤成浆性的实验研究

为提高准东露天煤的成浆性能,利用宽沟煤、乌东煤、北山煤、黑山煤、红沙泉煤5种煤与准东露天煤进行了混合制浆实验,考察了各单种煤的成浆性能以及单种煤最高成浆浓度条件下混合制浆的煤浆性能。单一准东露天煤浆的成浆性研究表明:准东露天煤单独制浆时,在添加剂添加率3‰下,煤浆最高质量分数为47%,黏度650 mPa·s,但煤浆流动性和稳定性一般。与不同种煤混合制浆研究表明:准东露天煤与宽沟煤、黑山煤容易混合成浆,煤浆的浓度、流动性、稳定性均有明显提高;在准东露天煤与宽沟煤、黑山煤质量比5∶5时,煤浆质量分数可达57%,可满足水煤浆气化炉生产对煤浆的要求。     

重庆煤制备高质量分数水煤浆的工艺条件

高质量分数水煤浆的制备是水煤浆加压气化工艺的基础,而水煤浆的制备条件受原料煤的性质影响较大。文中探索了重庆万盛油坊煤矿煤源制备高质量分数水煤浆的工艺条件,首先通过煤的工业分析和元素分析明确重庆煤质特点。在此基础上,考察了不同添加剂种类、添加剂质量、pH值对煤粉成浆性能的影响。结果表明该煤源的成浆性能较好,使用3种添加剂的最大成浆质量分数都可达到72%,均满足于德士古加压气化工艺中水煤浆质量分数方面的需求。3种添加剂比较,萘系添加剂A与重庆煤的匹配性最好,成浆质量分数最高,流动性最好,但稳定性介于添加剂B,C之间,其最佳添加质量分数为0.35%。使用萘系添加剂A该煤源的最佳成浆pH值为8—9,最佳粒度级配为100—200目与大于200目的煤粉质量比值控制在1∶3。     

氯化聚氯乙烯后处理工艺优化

目前国内外工业化生产氯化聚氯乙烯(CPVC)树脂主要采用水相悬浮法,即,聚氯乙烯树脂在密闭氯化釜中在引发剂作用下与氯气反应生成CPVC,CPVC料浆经脱酸、洗涤、干燥工艺得到CPVC树脂。对氯化后的CPVC料浆后处理工艺进行了优化:1)CPVC料浆脱酸时加入还原剂亚硫酸钠,添加质量分数8%~12%;2)脱酸后的料浆采用蒸馏水洗涤,洗涤时添加乙二胺四乙酸(EDTA),添加质量分数0.05%~0.20%;3)洗涤后进入气流床干燥时添加柠檬酸,添加质量分数8%~11%。结果表明,采用这三种方式优化后,CPVC树脂的热稳定性能和氯含量都得到了提高。     

提高纸面石膏板抗折强度和黏纸性的试验研究

针对湿法磷酸生产过程中副产的磷石膏杂质含量较多,以磷石膏为原料制得的纸面石膏板存在强度偏低、黏纸性差等问题,开展了强度改良试验和黏纸性改良试验。结果表明:以磷石膏为原料一步法烘制半水石膏时的控制指标为半水石膏质量分数≥65.00%、二水石膏质量分数≤4.90%、比表面积4 800～6 400 m~2/kg,如果无水石膏质量分数14.99%,应陈化后再用于生产;在半水石膏中添加质量分数不超过2%的磷石膏、恒温40℃结束初凝和终凝,有助于提高黏纸性。     

水煤浆添加剂TS-M1对几种煤成浆效果的试验研究

为了考察复合高效水煤浆添加剂TS-M1在水煤浆制浆中的整体成浆效果,以4种特定的煤种为制浆对象,对煤浆质量分数、黏度、流动性及稳定性等进行了量化分析。试验结果及现场应用情况表明：针对煤气化项目现场的应用条件及4种特定煤种,复合高效水煤浆添加剂TS-M1在常规添加量1‰～4.5‰范围内,可制得最高成浆质量分数分别为64%、63.5%、65%和68%的水煤浆,同时能保持良好的煤浆黏度、流动性及稳定性。     

宁东煤成浆性能的影响因素研究

煤化工企业生产中通常采用生产废水制备水煤浆,以减少生产废水的处理量。以宁东煤为研究对象,以水煤浆黏度和流动性为试验指标,通过试验考察COD、TDS、p H值、添加剂用量等因素对水煤浆成浆性能的影响。试验结果表明:水煤浆黏度较流动性更敏感,当添加剂质量分数为0.25%时,制备的水煤浆黏度、流动性满足气化系统工艺要求;制浆水中的COD含量不仅影响水煤浆黏度,还影响其流变性,正常情况下COD质量浓度应控制在400 mg/L以下;制浆水中COD质量浓度大于400 mg/L时,可通过改变添加剂用量和更换添加剂种类等方法改善浆体性能;p H值和TDS值对水煤浆的影响较小。     

磷石膏基建筑石膏的制备及改性研究

以磷石膏为原料，采用水洗法去除磷石膏中的杂质成分，通过低温煅烧制备建筑石膏，借助于TG-DSC技术研究煅烧温度、煅烧时间对石膏强度及三相组分含量的影响，然后考察缓凝剂三聚磷酸钠、增强剂粉煤灰、减水剂三聚氰胺及聚丙烯纤维等添加剂对石膏试块物化性能的影响。结果表明：在170℃、3 h低温煅烧条件下所制备的建筑石膏粉β-CaSO₄·0.5H₂O质量分数为72.23%，石膏试块力学性能优于GB/T 9776—2008《建筑石膏》中2.0级产品的要求；采用添加量为0.15%(质量分数，下同)的三聚磷酸钠作缓凝剂、添加量为5.00%的粉煤灰作增强剂、添加量为0.05%的三聚氰胺作减水剂及添加量为1.00%的聚丙烯纤维对建筑石膏粉改性处理，所制备的石膏试块7 d干抗折强度为4.17 MPa，干抗压强度为12.97 MPa。探讨了以磷石膏为原料制备建筑石膏粉中多种添加剂的作用，制备出具有良好性能的建筑石膏粉，为磷石膏综合利用提供技术方法和理论依据。     

分散剂和pH对水基SiC-Si料浆流变性和Zeta电位的影响

为了制备高固含量流动性良好的SiC-Si料浆,以SiC粉和Si粉为主要原料,分散剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、六偏磷酸钠(SHMP)、聚乙二醇(PEG400),用分析纯HCl、NH_3·H_2O调节料浆的pH,采用注浆成型法制备水基SiC-Si料浆。研究了分散剂的种类、添加量以及浆体的pH对SiC-Si料浆性能的影响。结果表明:外加质量分数分别为0. 25%的PVP、0. 85%的PEG400、0. 21%的SHMP作为复合分散剂,调节pH至8. 7左右时,可以得到黏度为135 mPa·s的固相体积分数为45%的稳定分散的SiC-Si料浆。     

基于抗离析性能的集料配比优选研究

将抗离析性能判定值M作为充填料浆中粗颗粒物料抵抗离析倾向的评价指标,进行正交试验设计,试验结果表明,料浆质量分数对M值的影响最大,集料配比次之,灰砂比的影响最小;泌水率测试结果表明,M值是抗离析性能较好的定量指标。M值与料浆质量分数呈正相关关系,当料浆质量分数为78%时,料浆泌水倾向小,M值均大于1,料浆具有良好的和易性及输送性能;随着尾砂掺量的加大,M值稳步提升。分析料浆质量分数78%、灰砂比1∶6条件下不同尾砂掺入量与料浆M值之间的关系,拟合关系式的相关系数R2大于0.997,根据关系式可知较优的全尾砂-碎石配比为22.1∶77.9～25.0∶75.0。     

金川矿山废石-铜渣尾砂混合骨料充填特性试验研究

针对金川龙首矿实施-12mm破碎废石粗骨料充填存在料浆分层离析的问题,开展了掺铜渣尾砂细骨料试验并对混合骨料的级配进行优化,通过对不同铜渣尾砂掺量的混合骨料级配特征分析、管输特性正交试验和充填体强度正交试验,结果发现:铜渣尾砂掺量为10%、15%、20%时混合骨料级配和密实度较好,细骨料掺量从10%增长到30%时,充填料浆的平均泌水率从13.71%逐渐降低到9.92%,泌水率降低效果明显。试验确定混合骨料中铜渣尾砂掺量为20%,胶凝材料添加量为290kg/m3,料浆质量分数78%,坍落度27cm,泌水率仅为6.1%,有效解决了粗骨料充填中的离析问题。