超声电化学协同处理难沉降煤泥水的实验研究.pdf

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1、煤炭工程第47卷第5期COALENGINEERINGVo1．47．No．5doi：10．1l799／ce201505038超声电化学协同处理难沉降煤泥水的实验研究王浩，樊攀峰，郑剑平，王继伟，任阳光(1．中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院，北京100083；2．中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院，北京100083)摘要：为了强化难沉降煤泥水的絮凝沉降，使用超声电化学法对其进行预处理，用上清液浊度和沉降速度作评价指标，分析了电极、电解质、超声能量密度、超声时间四个因素对实验结果的影响。利用接触角仪和影像分析仪表征了超声电化学处理前后煤泥润湿性和絮团形貌，结果表

2、明：该方法能强化煤泥水絮凝沉降，上清液浊度较单独电化学预处理降低5．88NTU，沉降速度提高2cm／min。最佳超声电化学条件为：阴极选用不锈钢，阳极选用石墨，硫酸镁为电解质，超声时间4rain，超声能量密度0．5w／cm。关键词：煤泥水；超声；电化学；电极；电解质；沉降效果中图分类号：TD946．21文献标识码：A文章编号：1671—0959(2015)05-0118-04ExperimentalResearchonCoalSlurryPretreatmentWithUltrasoundandElectrochemistryWANGHao，FANPan—feng，

3、ZHENGJian—ping，WANGji—wei，RENYang—guang(1．SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，China；2．SchoolofResourceandSafetyEngineering，Beijing100083，China)Abstract：Inordertostrengthentheflocculationandsettlementofcoalslurry，apretreatmentmethodw

4、asproposedcombiningelectrochemicalwithuhrasonic，supernateturbidnessandsedimentationratewerechosenasevaluationindexes，theimpactofdifferentelectrodes，electrolytes，ultrasonicenergydensity，ultrasonictimeonsedimentationeficiencywereanalyzed．Contactanglemeterandimageanalyzerwereusedtocharact

5、erizetheslimewettabilityandtlocmorphologyultrasoundbeforeandafterelectrochemicaltreatment．Theresultsshowthat，sono—electrochemicalpretreatmentcanimprovetheeficiencyofcoalslurryflocculationandsedimentation，comparedwithelectrochemicalpretreatment，supernateturbiditydecreasedsby5．88NTUandse

6、dimentationrateimprovedsby2cm／min．Theoptionalsono—electrochemicalconditionsofgraphiteasanodeandstainlesssteelascathode，magnesiumaselectrolyte，ultrasonictimeof4minandultrasonicenergydensityof0．5W／cmwereobtained．Keywords：slimewater；ultrasonic；electrochemical；electrode；electrolyte；sedimen

7、tationeffect随着对选煤厂洗水闭路循环及环境保护要求的日益提内外学者所重视。电化学絮凝法是基于煤泥带电荷的性高，煤泥水处理已成为制约选煤厂发展的关键环节。煤泥质，利用电极在电流作用下产生电化学反应，改变矿浆性水是由粒度、形状、密度、岩相、矿物组成和表面性质不质，使微细粒煤泥发生凝聚。超声空化作用引起的周期性同的颗粒与水混合构成的分散悬浮体系，煤泥的粒度非常冲击波和微射流能够强化液固传质过程，从而为电化学小、密度低，甚至以胶体的形式存在，煤泥表面荷负电，反应创造有利条件。本文基于前人研究，使用自制的超声同性电荷的斥力和布朗运动的影响使煤泥水形成稳定的胶电