煤泥水絮凝过程动力分析

从动力学角度对煤泥水的絮凝过程进行了理论分析,建立了“同向絮凝”和“差速沉降絮凝”速度数学模型,根据模型计算出了煤泥颗粒减少的半衰期.由此得出,絮凝条件影响絮凝速度,选择合适的速度梯度有利于煤泥水絮凝.另外,颗粒大小、絮凝剂的性能和用量等因素都会影响絮凝速度.     

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。     

煤泥水絮凝沉降规律的研究

通过对范各庄矿选煤厂及翟镇选煤厂的浮选尾矿、煤泥水浓度、粒度组成、微粒表面电位、水的pH值等性质的分析,研究了各种煤泥水在不同种类阴离子聚丙烯酰胺作用下的沉降规律,以及搅拌速度对絮凝效果的影响规律。     

疏水改性聚丙烯酰胺的制备及选择性絮凝- 浮选研究

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.     

难浮煤泥选择性聚团工艺试验研究

利用选择性聚团工艺处理难浮煤泥,首先确定难浮煤泥解离度为-0.074mm含量为86.85%,然后进行搅拌速度、搅拌时间、分散剂用量及非极性油用量的条件探索试验。结果表明:选择性聚团工艺,最佳条件为XHF-D高速分散器搅拌速度和搅拌时间分别为8000r/min、20min;六偏磷酸钠的用量为1500g/t,煤油为790g/t;此时得到精煤产率为58.72%,精煤灰分为10.69%,精煤可燃体回收率为68.42%,分选效果较为理想。     

聚丙烯酰胺及其磺化物在高岭石絮凝过程中的作用研究

本文研究了聚丙烯酰胺(PAM)和磺化聚丙烯酰胺(PAMS)对微细粒高岭石的絮凝行为,考察了Ca~(2+)、Al~(3+)对絮凝过程的影响,运用分子轨道(MO)理论、红外光谱(IR)和X—射线光电子能谱(ESCA)研究了磺化聚丙烯酰胺和水解聚丙烯酰胺(HPAM)对高岭石的作用机理。     

高矿化度矿井水除盐浓水用于煤泥水絮凝沉降的试验研究

为探寻高矿化度矿井水除盐浓水的适宜出路,基于对除盐浓水中阴阳离子含量的分析,以禾草沟煤矿选煤厂尾矿煤泥水为试验对象,进行了以除盐浓水作为凝聚剂的絮凝沉降试验。结果表明：除盐浓水作为凝聚剂与聚丙烯酰胺配合使用时,满足生产需要的适宜用量为212 L/t,此时平均沉降速度为5.52 mm/s,上清液浊度为211 NTU,效果与聚合氯化铝、氯化镁、氯化钙等三种常规凝聚剂在用量分别为1 950,2 683,2 970 g/t时相当;通过理论计算并结合试验结果认为,除盐浓水的凝聚效能的来源主要为电性中和。总体而言,除盐浓水既可作为凝聚剂,在保障絮凝沉降效果的同时有效减少常规凝聚剂的使用,进而提高选煤厂经济效益;又可选择性地作为选煤厂生产补水,从而有效解决了除盐浓水常规处理方式可能带来的环境生态问题。研究结果可为高矿化度矿井水除盐浓水的有效利用提供一定参考。     

有机-无机杂化改性聚丙烯酰胺絮凝性能研究

为强化絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）的絮凝性能,在PAM分子链上引入无机阳离子胶体基团进行有机-无机杂化改性。采用水溶液原位聚合法合成有机-无机杂化改性氢氧化铝聚丙烯酰胺（Al（OH）3-PAM）和氢氧化镁聚丙烯酰胺（Mg（OH）2-PAM）;通过红外光谱分析表征聚合物的结构,采用乌氏粘度计测定出两者的粘均分子量分别为270万、320万;以-0.038 μm的高岭土纯矿物为试验对象,通过沉降试验研究了所合成絮凝剂对高岭土的絮凝沉降性能。结果表明,当絮凝剂用量均为70 g/t时,Al（OH）3-PAM、Mg（OH）2-PAM的前10 s初始沉降速度分别为7.713 mm/s、11.181 mm/s,800万阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）初始沉降速度为3.923 mm/s;Al（OH）3-PAM、Mg（OH）2-PAM作用下的絮团较CPAM产生的絮团小而密实;杂化改性聚丙烯酰胺絮凝性能显著优于CPAM及铝盐、镁盐分别与300万分子量阴离子PAM的复配絮凝剂,分子量高的Mg（OH）2-PAM絮凝沉降性能更佳。     

基于煤泥水沉降过程的智能加药系统研究与应用

煤泥水处理环节是选煤厂生产过程中的关键环节。针对生产过程中浓缩系统细泥含量大、煤泥性质不稳定、药剂调整滞后造成的溢流水质量不稳定、药剂消耗量大等问题,布尔台选煤厂对煤泥水加药系统进行升级改造,通过安装煤泥水双监测装置与在线泥层界面检测仪,建立了煤泥浓缩在线监控系统。改造后,布尔台选煤厂聚合氯化铝(PAC)消耗量降低了2.27 g/t,聚丙烯酰胺(PAM)消耗量降低了0.78 g/t,浓缩效率提高了0.77%。同时减轻了现场人员劳动强度、实现了煤泥水系统的良性循环,为选煤厂智能化建设奠定了基础。