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絮凝剂在压滤脱水中的作用
作者:管理员    发布于:2016-02-23 14:11:55    文字:【】【】【

  絮凝剂在压滤脱水中的作用石常省,谢广元,吴玲(中国矿业大学化工学院,江苏徐州221008)水分的目的。

  力,但压力的增加要受到设备条件的限制。根据生产实践可知,通过添加助滤剂可以在不改动现有设备和工艺流程的情况下,达到提高过滤效果、降低滤饼水分的目的,因此被认为是解决细粒物料脱水的有效方法之一。

  过滤脱水的主要目的就是大限度地降低滤饼水分,增加滤饼厚度,减少固体产品中的液体含量和滤液中的固体含量。因此,常采用滤饼水分、滤随着采煤机械化程度的不断提高,原煤中细粒级含量逐渐增加,进入浮选系统的煤泥量占入选原煤的20左右,带来了细粒物料的脱水难题。目前,改进细粒煤脱水效果的方法主要是提高过滤压大学在读研究生,主要从事煤泥水的研究工作,曾发表论(0,。可以验证该结论同样也适合直线振动筛。

  从可以看出,cos 1,得的静摩檫系数。

  2减少堵孔颗粒的有效途径以上研究表明,满足(6)式的颗粒即为堵孔颗粒,无论振动强度多大,都无法使其脱离筛孔,它不仅会造成筛分效果的严重恶化,还会增加工人的劳动强度。从(6)可以看出,堵孔颗粒有一个范围,应设法减小这个范围。堵孔颗粒直径下限为筛孔宽度/,它随分级粒度而定,考虑难筛颗粒粒径上限dm可见,堵孔颗粒上限dm是物料与筛丝之间的静摩擦系数和筛丝直径s的增函数,因此,减少堵孔颗粒带(/,dm)的有效途径是尽量减小筛丝直径和改善物料与筛丝的摩擦状况。笔者在3分级中,采用筛孔宽度/= 42,摩擦系数M=0.25,当筛丝直径s=3mm时,d,=442mm,堵孔颗粒范围为42mm  饼厚度、滤液固体含量、滤液体积等4个指标来评价药剂的助滤效果。

  1实验原理压滤机的压滤效果以过滤速率方程(鲁斯过滤方程)来表示:液粘度;w为单位过滤面积滤饼质量;AP为滤饼两侧压力差;a为滤饼的比阻。

  上述影响过滤速率u的因素中,通过增加过滤压力(即流体静压力)和过滤面积,或减小滤液粘度和过滤介质阻力来提高过滤速率相当困难;减少单位面积滤饼的质量来提高过滤速率对压滤机来说很难实现,因为要缩短强气流穿透期,水分增高,不可取。而改变滤饼的比阻却容易实现。浮选精煤为可压缩滤饼。可压缩滤饼的比阻R可用下式表示:为压缩性指数。

  不难看出,只要设法增加滤饼的孔隙率,减少滤饼的比表面积和压缩性指数就可以降低滤饼的比阻R.基于以上原理,当比阻较小时(浮选精煤粒度较粗)过滤效果较好;当浮选精煤粒度较细、粘度较大时,过滤效果较差,因而就可使用高分子絮凝剂作为助滤剂,通过混凝作用,改变矿浆中的颗粒结构,便于形成疏松多孔的聚合体,起到降低滤饼比阻的作用,以获得孔隙多、结构好的滤饼。

  2实验内容2.1试验煤样22药剂的选择聚丙烯酰胺干粉属于阴离子水溶性线型高分子聚合物,溶于水后部分为阴离子聚合物,该聚合物呈线型结构,但每链节都有一侧支一CONH2酰胺基团,使其具有一定粘度和良好的絮凝性。另外,由于链节中带有部分一COO―阴离子基团能对介质中的阳离子体现出极强的亲合作用。

  絮凝剂的选择要考虑到价格、来源、污染性等因素,我们选取常用的3种絮凝剂一——聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和聚丙烯酰胺水解产品做相同量的煤泥水沉降对比试验,结果见表2.试验用煤泥水浓度为15~17gL体积1L;絮凝剂用量4.CmL.从表2可以看出,在相同条件下,聚丙烯酰胺水解物对煤泥水的沉降作用效果较好。

  表23种常用絮凝剂的效果对比花为1约剂效果等级聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺水解物聚丙烯酸试验煤样为徐州矿务集团大屯选煤厂2002年5月份的浮选精煤,煤种为1/3焦煤。将煤样烘干后,进行标准筛分并化验灰分,结果见表1.表1试验煤样分析结果粒级/mm产率灰分合计241絮凝剂选型试验为了验证各种絮凝剂对细粒煤的助滤作用,试验选用了4种絮凝剂,即非离子型、阴离子型、阳离子型和两性型絮凝剂,并将阴离子型、阳离子型和两性型絮凝剂配成不同的浓度进行试验,目的是得到同种絮凝剂在不同浓度时的脱水助滤效果。试验前先将药剂用蒸馏水溶解成浓度5 的溶液,试加絮凝剂,按正常操作顺序进行操作,试验结果见验时再将其稀释成1 的溶液。在浮选精矿槽中添表3.表3不同类型絮凝剂的脱水效果药剂滤饼水分/滤饼厚度/mm滤液固含量/水分差值/百分点厚度差值/mm不加药剂非离子型阴离子型1阴离子型2一4阳离子型1一5阳离子型2一4两性1一5两性2一5由不同类型絮凝剂脱水试验结果可知:聚丙烯酰胺的吸附一桥联作用改变了脱水矿浆中固相的粒度组成,形成透气性好、有利于快速脱水的絮团结构,使细粒物料的过滤脱水效果明显改善。

  离子型较非离子型絮凝剂助滤效果好,而两性聚丙烯酰胺效果更好,阴离子型次之。两性聚丙烯酰胺含阴、阳两种离子,通过吸附一电中和作用,在煤粒表面以环式或平躺式共存,集中了阳离子和阴离子型絮凝剂的优点,对细粒煤泥的絮凝助滤作用强。

  阳离子型聚丙烯酰胺阳离子含量小时,助滤效果好,这是因为阳离子型絮凝剂以平躺式吸附于煤粒表面,阳离子含量高时,分子链上的正电荷彼此排斥,不易于吸附(阳离子型1絮凝剂中的阳离子含量比2量要小)。

  两性聚丙烯酰胺以阳离子:阴离子=10:10为好。

  2.42絮凝剂用量试验为了找到合适的絮凝剂用量,做了5组对比试验,5组试验的药剂用量不同,滤饼厚度和滤饼水分也不一样(表4)。

  表4絮凝剂用量试验结果序号滤饼厚度/mm滤饼水分/药剂量1由表4可知,随着絮凝剂用量的增加,滤饼水分下降,厚度增加。但当药剂量大到一定程度时,滤饼水分反而增加,厚度下降,适宜的药剂量为聚丙烯酰胺作为常用的絮凝剂,在使用时应遵循如下原则:①为了充分发挥絮凝剂的作用,应将其配制成水溶液,因该水溶液容易变质,好现配现用。②铁的氧化会导致絮凝剂性能降低,因此,不宜用铁质容器长期贮存。③絮凝剂在添加时要求充分搅拌,多点加药。④絮凝剂溶液的浓度和用量要适中。

  3工艺效果生产效果表明:在浮选精煤脱水过程中添加絮凝剂可大大改善脱水效果,经济效益显著。主要表现在:滤饼水分降低了2个百分点,处理量大幅度增加,滤饼脱除率增高,添加絮凝剂前后脱水工艺效果对比见表5.表5添加絮凝剂前后淳选精煤脱水工艺效果对比工艺参数未加絮凝剂加絮凝剂滤饼水分/滤饼厚度/mm单台处理量hh由表5可知,使用絮凝剂后,单台压滤机的处理量提高了27. 01以上,同时,由于卸饼率的提高,减轻了工人的劳动强度。滤饼水分的降低,减少了无效运输量,节约了运输费用。

  5结论在细粒级物料脱水作业中添加絮凝剂,可以在不改动现有设备和工艺流程的情况下,达到提高过滤效果,降低滤饼水分的目的。

  添加絮凝剂增加了滤饼的可滤性,有利于设备处理能力的提高。

  应注意选择适用的絮凝剂和加药顺序。

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