改善低阶煤成浆性能的试验研究.pdf

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1、煤炭加工与综合利用No．5，2011COALPROCESSING＆COMPREHENSIVEUTILIZATION57改善低阶煤成浆性能的试验研究戴爱军，袁善录(西北化工研究院，陕西西安710600)摘要：针对低阶煤煤质特性及成浆性能差的特点，采用低温热解提质改性和配煤技术研究了如何提高低阶煤成浆性；研究表明，低温热解后的低阶煤内水减少、孔隙率下降，有利于提高其成浆性，配煤法也可改善低阶煤成浆性能。关键词：低阶煤；提质改性；配煤；成浆性能中图分类号：TQ531文献标识码：A文章编号：1005—8397(

2、2011)05-0057-02我国煤炭资源总量丰富，截至2007年底，全国浓度的水煤浆用于气化或燃烧，不但可清洁利用煤炭保有资源储量11804．45亿t，其中低阶煤占低阶煤、减少浪费，而且可扩大制浆煤种范围。50％以上¨J。低阶煤的特点是内在水分高、挥发分西北化工研究院在进行煤种评价技术服务过程中高、易自燃、发热量低J，受煤质本身的制约，其发现，采用常规制浆方法，低阶煤难以制备较高利用率一直较低，目前主要作为动力煤直接燃烧。浓度水煤浆。本文以内蒙古低阶煤为研究对象，研究开发低阶煤清洁利用技术有利于节约优

3、质煤炭对改善低阶煤的成浆性能进行试验研究，旨在提资源，降低企业生产成本，减少大气染。高低阶煤成浆浓度，用作煤化工气化原料。湿法气流床气化技术因其成熟性、先进性、1试验部分稳定性成为当前应用最多的气化技术，该技术首先要求制备出性能较好的高浓度水煤浆，用于气1．1原料性质化过程。水煤浆技术是一种煤炭清洁利用技术，试验所用内蒙古低阶煤煤质分析结果见表1。是当今世界洁净煤技术的重要分支，具有低污煤质是影响其成浆性能的重要因素，从表1看染、高效、节能、运行成本低的突出优点，符合出，该煤样水分高，含氧官能团多，属于

4、难成浆国家节能减排政策。如果能将低阶煤制备成较高煤种，很难制备出较高浓度的水煤浆。表1煤质分析结果旦!!!：：：结果14．2416．2031．0938．4750．123．220．571．1314．526219．251．2成浆性能评述表2成浆性能结果实验室采用干磨湿配制浆法对该低阶煤进行成浆性能试验，制浆添加剂采用萘系复配物。将原料煤用颚式破碎机粉碎成一定粒度分布的煤粉，加入适宜的添加剂配制成一定浓度的煤浆，注：流动时间是指120mL的煤浆流经长颈漏斗的时间。采用NXS一11A型旋转式粘度计测定其粘度值。

5、煤浆的成浆性能见表2。由于该煤样内在水分高、含氧官能团多，颗粒表面的亲水性强，导致分散剂疏水分子链与煤收稿日期：2011-04．18表面的作用力小，不宜形成水包煤结构；发达的作者简介：戴爱军(1980一)，男，湖北监利人，2003年毕业于兰州理工大学化学工程与工艺专业，工学学士，西北化工研孔结构和较高的孔隙率导致流动相水分减少，二究院工程师，电话：029—83870165。者都导致其成浆性能差，制浆浓度低。欲制得较58煤炭加工与综合利用2011年第5期高浓度的煤浆，必须对其进行技术处理。1．3．1提质改

6、性1．3改善成浆性能试验低温热解提质改性试验的目的是脱除煤分子国内研究人员采用优化粒度级配技术J、高结构中部分含氧官能团，降低其亲水性，提高制温高压水热处理技术]、预吸附水处理技术等浆浓度，达到化工生产企业的基本要求。热解后对低阶煤的成浆性能进行了研究，成浆浓度都有煤样的煤质分析见表3。为了保证煤样热解前后不同程度的提高。本试验根据低阶煤的煤质特性成浆性能的可比性，在添加剂加入量、粒度级及成浆性能，主要采用以下两种方式对改善其成配、搅拌时间等条件相同的情况下，测试了热解浆性能进行试验研究。后煤样的成浆性

7、能，试验结果见表4。表3热解煤的煤质分析堡旦!!!!型!!呈型!：：：结果5．4720．2415．7558．5462．782．330．780，587．826824．150表4热解后煤样的成浆性能试验结果的极性基团，易吸收水分等特点，可通过配入一定比例变质程度较深的煤种，达到改善成浆性能的目的。根据此原理，对低阶煤进行了配煤制浆的试验研究。配入煤样的煤质分析结果见表5。为了更好的与工业化应用相结合，配煤试验1．3．2配煤采用两煤样共磨制浆，其中低阶煤比例为30％～针对低阶煤内水分高、氧含量高，含有丰富50

8、％，试验结果见表6。表5所配煤样煤质分析结果表6配煤成浆性试验结果浆粘度，从而进一步提高了制浆浓度。低阶煤配入bL~U／％浓度／％粘)~／mPa·s流动性／s由表2与表6的对比分析可以看出，通过在62l185．65．0低阶煤中配人变质程度较高、成浆性能好的煤3063l371．39．8种，提高了综合煤的成浆性能，制浆浓度大幅度642092．628．5提高，可以解决低阶煤因制浆浓度太低而不能在601221．35．0406l1460．51O．2湿