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煤泥压滤工艺中助滤剂的应用研究
作者:管理员    发布于:2016-03-14 14:08:17    文字:【】【】【

  煤泥压滤工艺中助滤剂的应用研究徐初阳,王少会,聂容春,罗慧,李振奇(安徽理工大学,安徽淮南232001)和明矾复配作为助滤剂,研究了不同药剂用量和配比对压滤效果的影响并进行了工业试验;探讨了助滤剂的助滤机理,指出了在实际生产中使用助滤剂时应注意的问题。

  -滤饼阻力,m-1;-滤饼的质量比阻,m/kg;-滤饼厚度,m;随着采煤机械化程度的不断提高及薄煤层的开采、管道输煤技术和水力采煤技术的不断发展,导致了采出煤中细粒煤的大量增加,从而使选煤厂对细粒煤和超细粒煤的处理量猛增,回收变得越来越难。细粒煤的流失不仅造成资源浪费,而且会污染环境,细粒煤的回收已成为选煤生产中的一个瓶颈问题。为了提高选煤厂的经济和社会效益,解决好细粒煤的回收和洗煤水的闭路循环问题尤为重要。本文研究了影响压滤效果的主要因素,通过对祁东选煤厂煤泥水系统存在问题的研究,针对煤泥水中超细粒煤含量高的特点,采用在压滤工艺之前添加助滤剂的方法,改善物料性质,提高压滤效率,实现了煤泥水的闭路循环。

  1影响压滤效率的因素影响压滤效率的因素有压差、入料性质(黏度、粒度、浓度)等,压差越大,压滤效果越好,一般在生产中压差是一个固定范围。在入料性质中,粒度可以被看作主导因素,粒度越细,黏度越大,浓度越高,压滤效率低。相反,压滤效果好。

  压滤与真空过滤一样,在压滤煤泥悬浮液时压滤速率计算式⑴:E滤饼空隙率(滤饼中孔隙体积与滤饼总体积之比)。

  物料性质对压滤速度的影响是多方面的,而主要是通过影响滤饼的孔隙状态来影响过滤过程,或者说物料的粒度及其组成直接影响滤饼空隙率及孔隙的大小,从而影响物料的过滤过程。显然,粒度越小的粒群,单位体积内的颗粒数越多,粒间孔隙越小,孔隙率也越小,粒群的渗透性越低,即滤饼的阻力越大,压滤效果差;同时,对于越细的物料,由于比表面积大,对于同样亲水程度的物料而言,滤饼中水化膜所占的比重就多,水化膜的存在导致了滤饼残留水分高;此外,细物料越多,在压滤的过程中容易堵塞滤布,影响压滤速度。

  因此,加入凝聚剂或絮凝剂使微细粒子产生凝聚或絮凝,改善物料粒度,就可以提高过滤的速度和效率。

  2实验从可以看出,加入高分子助滤剂,随着用量的增加,过滤时间减少,从空白试验的18s下降到14s;滤饼水分随着用量的增加,先减少而后增加。综合考虑助滤剂用量滤饼水分及过滤时间3个因素,当助滤剂的用量为15g/m3时效果较好,过滤时间为14.5min,滤饼水分为31.85e,min,水分增加了0.51,可见过滤效果有一定改善。从。

  阴离子高分子助滤剂的阴离子基团间的相互排斥,有利于分子的伸展,更容易实现分子架桥。桥连作用的实质是高分子同时在多个颗粒表面吸附,借助自身的长链特征把颗粒连结在一起,形成絮团,增大了过滤物料的粒度;高分子桥连的另一个重要特点就是在一定的条件下,吸附高分子可以渗透两颗粒间的双电层而实现桥连。由于高分子助滤剂有很强的亲水性,致使絮团的水化膜增加,产生了如3. 2节中的滤饼水分随助滤剂用量的增加,先减少而后增加的现象,即高分子助滤剂的加入会在一定范围内增加滤饼中水分的含量。使用无机盐类助滤剂压缩双电层,降低颗粒表面电动电位,使颗表2明矾用量试验Tiff闩明矾/gm-3项曰5075100高分子助滤剂/gm-3透光率/3从结果可以看出,采用明矾和高分子助滤剂复合使用,其过滤时间和滤饼水分随助滤剂用量的变化规律与单独使用高分子助滤剂时相似,但能显著加快过滤速度。当高分子助滤剂用量为10~ 15g/m3,明矾用量为100g/m3时,过滤时间为13~12min,与未加助滤剂相比过滤时间减少了~31.5,比空白试验仅略有增加,可见助滤效果表3工业性试验条件与结果试验条件与指标空白压滤加助滤剂压滤给煤量/th-1300~350300~350压滤入料浓度/gL-1350~500350~500明矾用量/gm-3030~50高分子助滤剂用量/gm-305~10压滤时间/s1子在颗粒间的架桥作用。明矾在无机盐类中压缩双电层的效果比较明显。如果采用阴离子型高分子助滤剂和明矾的复配使用,将会提高助滤效果。

  34高分子助滤剂与无机盐类的复配使用由上述的讨论结果可知,无机盐的加入主要是压缩颗粒表面双电层的作用,以便于高分子在颗粒表面间更好的吸附。在确定明矾的用量时,先对煤泥水沉降试验的透光率进行测定,试验结果见表2(以60g/L的煤泥水为试验样)。从表2结果可知明矾用量为100 g/m3、高分子助滤剂为9 g/m3时,煤泥水透光率达92,明矾用量确定为100g/m3.从以上结果还可以看出,添加高分子助滤剂后,滤饼中的水分仅在一定的用量范围内减少,而后随用量的增加而增加,这是因为高分子助滤剂有很强的亲水性,使絮团的水化膜增加,从而增加了滤饼中的水分,因而高分子助滤剂的用量需经试验确定。

  从表3结果看出,仅添加高分子絮凝剂用量5 50g/m3的助滤剂后,在相同的工业生产条件下,达到相同的滤饼水分和循环水浓度时,压滤时间从原来的1 800~2500s下降到700~900s,而且生产稳定,解决了该选煤厂煤泥水处理的瓶颈问题。

  4结采用在煤泥压滤工艺中添加助滤剂的方法,可大大地改善压滤物料的性质,有效提高压滤效率,降低生产成本和能耗。

  对于黏土含量高,超细粒级煤含量大的煤泥水系统,单独使用高分子助滤剂的效果不是很明显,应采用无机盐和高分子助滤剂的复配使用方案。

  在使用高分子助滤剂时,用量要特别注意,当用量超过一定值时,滤饼水分会随用量的增加而增加,因而其用量需经试验确定。

  总之,采用添加助滤剂来强化压滤效果,操作简单,投资少,在无需改造选煤厂现有设备及工艺的条件下,就可以达到有效回收细粒煤资源、实现(下转第24页)嵌入MapGIS对象类型库;④建立MapGIS对象;㈣调用MapGIS对象完成的方法和属性完成GIS应用软件功能;释放MapGIS组件(控件)进行GIS应用软件的开发。

  4.2系统开发中的一些主要功能实现底图库的打开与显示。打开底图库与显示使用到了DBSaiea图库工作区对象,DBSLaye图库显示输出对象,EDITVffiW控件作为图库显示容器。代码为:pDBSarea.load装载图库文件到图库工作区;EditView.SetWinMapRange设置图库MyDraw绘画事件函数添加代图元属性查询。图元属性查询需要使用图pGidx,系统将弹出图元pGidx的属性数据对话框。

  对于实现图元与属性联动的操作,需要使用GisAttEdit属性编辑控件,将EditView控件显示的图层工作区赋与GisAttEdit的属性AttachArea,图元与对应属性就可以达到相互查询。

  属性报表输出。通过系统设计的报表功能,可以打印输出属性表格数据,也可以另存为其它文件格式的外部文件如MicrosoftExcel和Text属性文件。

  文字报告的管理。将文字报告保存为htm或html网页文件格式,系统设计有Web浏览器功能,不仅可以浏览系统内文字资料,而且还可以上Internet浏览其它网站信息。

  5结语以青海省煤田地质勘探资料为实例,建立了图形库和属性库,以MapGIS为平台,在WinXP操作系统下,采用VB6.0,开发针对煤炭资源勘探阶段地质资料的管理系统模型一煤炭资源信息管理系统,使MapGIS的空间数据管理功能得到较好的发挥。

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