煤泥濾餅結(jié)構(gòu)特性的研究.pdf

1、隨著選煤技術(shù)的發(fā)展，在大多數(shù)選煤廠中，濕法選煤占據(jù)主要地位，由此帶來的問題便是最終煤炭產(chǎn)品中的水分需要脫除。煤泥脫水往往伴隨著濾餅的生成，而濾餅結(jié)構(gòu)在很大程度上影響著脫水效果，一方面，濾餅結(jié)構(gòu)受煤泥特性、煤漿性質(zhì)的影響，另一方面，藥劑制度也與濾餅結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系。本文主要研究了煤泥在不同條件下的脫水試驗(yàn)，分析了各種條件下的濾餅結(jié)構(gòu)特性及其對脫水效果的影響機(jī)理，同時探索了煤泥脫水過程中，濾餅的動態(tài)生長規(guī)律，并利用灰色關(guān)聯(lián)法分析了各因素對

2、濾餅水分的影響程度，結(jié)果表明：
　?。?）煤的變質(zhì)程度對煤泥的脫水效果影響顯著，中等變質(zhì)程度的煤樣脫水效果最好，變質(zhì)程度過高或過低，都將不利于脫水的進(jìn)行。煤泥粒度越大，所形成的濾餅比阻越小，孔隙率越大，水分在濾餅中的流動更加通暢，脫水速度越大，同時濾餅的分形維數(shù)隨著煤泥粒度的增大而減小，孔隙內(nèi)表面積減小，水分更易排出，使得最終的濾餅水分降低。由于黏土礦物在1.4-1.6g/cm3密度級的煤泥中的富集使得濾餅比阻增大，孔隙率降低，脫

3、水效果變差。
　?。?）隨著煤漿濃度的增加，濾餅的孔隙率降低，不利于的脫水的進(jìn)行，同時分形維數(shù)變大，孔隙內(nèi)表面更加粗糙，使得水分的排出難度加大。pH越小，煤漿中的H+離子濃度越大，降低了顆粒表面對水分子的吸引力，使得二者更容易分離，同時隨著pH的減小，濾餅的上表面的孔隙率增大，分形維數(shù)有所減小，濾餅比阻降低，更有利于脫水。
　?。?）隨著脫水過程的進(jìn)行，濾餅孔隙的分形維數(shù)有所增加，濾餅的孔隙率先稍有增大后減小，在表面水消失之

4、后繼續(xù)進(jìn)行脫水，又可以使得孔隙率有所增大。其中濾餅上表面的孔隙率隨脫水時間變化的數(shù)學(xué)模型為：y=0.673x2–9.982x+40.37，濾餅縱剖面的孔隙率隨脫水時間變化的數(shù)學(xué)模型為：y=0.291x2–4.223x+45.15。
　?。?）通過比較各種價態(tài)及陰陽離子對煤泥脫水效果的影響可知，在陰離子為Cl-時，一價陽離子K+和Na+可以有效降低濾餅水分；二價陽離子Mg2+和Ca2+降低濾餅水分、提高脫水速度的效果更明顯，其中Ca

5、2+的效果優(yōu)于Mg2+；三價陽離子Fe3+和Al3+的助濾效果最好，Al3+的穩(wěn)定性高于Fe3+。陽離子為Na+時，陰離子Cl-的脫水效果最好，SO42-次之，NO3-最差。
　?。?）通過對不同藥劑制度下的煤泥脫水效果對比分析可知，陽離子聚丙烯酰胺的助濾效果最佳，最佳藥劑用量為150g/t，脫水速度為0.09mL/s.cm2，此時的濾餅比阻最小，濾餅上表面的孔隙率最大為31％，分形維數(shù)小，最有利于脫水的進(jìn)行。
　　（6）利