低阶煤气化水煤浆添加剂的评价研究

转化利用全国中文核心期刊矿业类核心期刊《 CAJ-CD规范》执行优秀期刊阶气化次路湿加测的评价极究王国房!,颜淑娟2,郭志新,何国锋(1.国家水煤浆工程技术研究中心,北京100132.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083摘要:在低阶煤燃料水煤浆专用添加剂技术的基础上,根据气化用水煤浆的特点与要求通过调整主体添加剂的分子结构和复配物組分,研制出了性价比高的低阶煤气化用水煤浆专用添加剂,并进行了成浆性试验研究。关键词:低阶煤;气化;水煤浆;添加剂中图分类号:T519文献标识码:A文章编号:1006720000303随着CE( Texaco)气化技术的引进,尤其中国具并在实验室经过验证取得了良好的效果。有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化技术的研发成功作为气化原料的水煤浆的需求量正在试验部分急剧上升。截至2007年底,全国气化水煤浆设计处1.1制浆试验仪器与设备理能力已超过3000万ta,其中包括兖矿鲁南、上海(1)鄂式破碎机焦化陕西渭河安徽准南、金陵石化华鲁恒升兖(2)XMB240×300锥形球磨机;矿国泰、滕州凤凰、江苏灵谷、江苏索普、神华宁煤(3)JJ2型电动搅拌器等大型企业集团,其中绝大多数釆用低阶煤种作为(4)精密电子天平;制浆原料煤。(5)NXS4C型水煤浆粘度计;低阶煤制备气化水煤浆国内目前均采用一磨(6)BT-2002型激光粒度分布仪。机的常规制浆工艺,所制的水煤浆浓度偏低,而且1.2制浆试验方法粒度较粗,分布不合理,流动性与稳定性较差。针制浆原料煤采用神华哈拉沟煤矿煤样,工艺采对这些问题,国家水煤浆工程技术研究中心开发了用分级研磨专用制浆工艺:试验中粗磨选择棒磨,分级研磨(高浓度粗磨+中浓度细磨)专用制浆工利用棒磨控制粗磨煤粉的粒度上限其中一部分比艺。采用此项技术所制的水煤浆具有较高堆积效例的浆进入超细磨机,再将这部分超细浆返回到棒率,浓度提高3%~5%,粒度级配趋于合理,浆体流磨机。产品设计浓度为63.5%。动性稳定性明显改善。为了满足低阶煤气化水煤浆专用制浆工艺对2试验结果与讨论添加剂性能的要求降低添加剂成本国家水煤浆采用国家水煤浆工程技术研究中心开发的工程技术研究中心在燃烧用低阶煤水煤浆专用添SHPF·Ⅲ气化水煤浆专用复合型添加剂进行了低阶加剂的基础上,通过对分子主链结构、分子量、官能煤成浆性试验研究,包括分散剂用量、最高成浆浓团的调整以及与多种添加剂复配,成功研制和开发度流变性、稳定性等,并和目前商用添加剂进行了出一类适合此种工艺的专用复合型水煤浆添加剂,对比试验。收稿日期:2009-08-25者简介:王国房(197-),男河北临城人,硕士,工程师,2004年毕业于中国矿业大学(北京),主要从事水煤浆添加利技术的研究转化刹用2.1分散剂用量试验然后用NXS-4C型水煤浆粘度计测定其粘度。水分散剂用量的多寡不仅取决于分散剂本身对煤浆的表观粘度随剪切速率变化(10-20-40-60煤种的选择性而且与水煤浆的生产成本密切相80-100-)的规律见表3。关,从而影响到水煤浆气化的经济效益。试验结果见表1表3流变特性试验结果表1添加剂用量试验结果浓度%不同剪切速率下的表观粘度/mPa·s20s-140戒装浓度添加剂及表观钻度用量/%流动性63.5161713361l18511781176SIIP-Ⅲ0.2C64.0230119741l33913301315SHPF-Ⅲ0.3SHPF-Ⅲ0.4BAA试验用煤在不同成浆浓度条件下所制的水煤1120浆随着剪切速率的增大,表观粘度随之降低,均表SHPF- 0.6现出一定的屈服假塑性。屈服假塑性有利于气化A:连续流动;B:间断流动;C:不流动水煤浆的储存、泵送和雾化。如表1所示,随着添加剂加入量的逐渐增加24稳定性试验0.2%一40.6%),水煤浆的表观粘度一开始急剧降水煤浆的稳定性是指水煤浆中固体煤炭颗粒低,当分散剂用量大于0.4%时,表观粘度变化缓保持均匀分散悬浮状态的性质。稳定性好的水煤慢。综合考虑成浆性能和价格等因素试验煤样的浆在储存时不会发生硬沉淀在运输过程中也不发最佳添加剂用量确定为0.4%。生沉淀。当发生软沉淀时,沉淀物经搅拌即可恢复22定粘最高成浆浓度试验在水煤浆气化装置中,随着水煤浆浓度的提原态。观察了试验用煤所制气化用水煤浆3d的稳高单位重量水煤浆产气率增加,气化效率提高定性。将试验用煤在不同成浆浓度条件下制成气化气耗量下降。因此,作为气化水煤浆,其浓度越高水煤浆样,存储于细长并且内壁光滑的密封容器越好。试验中考察了试验用煤的最高成浆浓度。最高成浆浓度是指粘度小于100mPa·s时水内。采用插棒法来探测煤浆的沉淀状态,每天观察煤浆所能达到的浓度最大值。将试验用煤制成次,以制得的浆体静置密封保存直至容器底部出系列不同浓度的水煤浆。观察水煤浆表观粘度随现硬沉淀的存放天数为指标,结果见表4。成浆浓度上升的变化规律,结果见表2表4水煤浆稳定性检测表表2定粘最高成浆浓度试验结果浓度%添加剂用量表观粘度性稳定性/mPa·s度添加剂及表观粘度用量/%流动性63.00.4SHPF-Ⅲ0.464.013153315从上表可以看出,制浆浓度在62.5%~640%由表2知随着成浆浓度的增大,水煤浆的表观范围内,采用SHPFⅢ添加剂所制的气化水煤浆3d粘度也明显升高。试验煤样的最高成浆浓度为以内不产生不可恢复的硬沉淀。一般气化水煤浆63.5%左右对稳定性的要求为1~2d,因此所制的水煤浆均能23流变性试验满足气化生产要求水煤浆的流变特性是指受外力作用发生流动2.5添加剂比较试验与变形的特性。它与水煤浆的储存输送与雾化燃试验将SHP-Ⅲ添加剂与国内4种不同厂家的烧密切相关。良好的流变性和流动性是气化水煤添加剂进行成浆性试验,添加量均为干煤的0.4%。浆的重要指标之一。研究了试验用煤所制水煤浆观察比较水煤浆的粘度、流动性和稳定性等指标,的流变特性。将试验用煤制成适宜浓度的水煤浆,结果见表5。转化利用全国中文核心期刊矿业类核心期刊《 CAH-CD规范》执行优秀期刊表55种添加剂成浆性比较用水煤浆的添加剂。实测度分散分款,液动性B这3结论及建议63.5SHPF-0.41176(1)采用国家水煤浆工程技术研究中心开发的63.5分级研磨专用制浆工艺进行制浆,添加剂采用63.5SHPFⅢ气化专用复合型添加剂进行神华煤的成浆D性试验结果表明最高成浆浓度可达63.5%以上,并且所制水煤浆具有较好的流动性和稳定性。由表5可知:①试验煤样对5种不同的添加剂(2)将SHPFⅢ添加剂与目前水煤浆气化行业具有一定的选择性采用SHPFⅢ、A2种添加剂所常用的几种添加剂进行对比发现SHPFⅢ添加剂制的气化水煤浆具有较低的粘度和较好的流动性,具有较高的性价比,是神华煤制气化用水煤浆的理而CD种添加剂所制水煤浆粘度较高流动性较想添加剂。差,B添加剂性能居中;②综合考虑制浆性能及成本推荐采用SHPFⅢ添加剂作为试验煤样制气化Evaluation research of gasification coal water mixtureadditive used for low rank coalWANG Guo-fang, YAN Shu-juan, GUO Zhi-xin, HE Guo-feng(1. National Coal Water Mixture Engineering Research Center, Beijing 100013, China;2. Chemistry& Environment Engineering College, China University of Mining and Technology Beying ), Beijing 100083, ChinaAbstract: Based on the research of special additive technology in combustion coal water mixture and gasificationcoal water mixture characteristic and formation slurry conditions, a high cost performance special additive that issuitable for low rank coal gasification CWM was developed. The evaluation of it was also made through low rankabilKeywords: low rank coal; gasification; coal water mixture; additive(上接第25页)Experimental research on flotation of a copper ore in Qinghai provinceXU Hong-xiang, CAO Yi-jun, KONG Ling-tong, HUANG Gen, DENG Xiao-weiSchool of Chemical Engineering and Technology, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, China)Abstract: The raw ore sample adopted in this test mainly contained metal minerals of pyrite, copper pyrites, zincblende, magnetite and so on including 1. 38% lopper. 40. 66% ferrum, 38. 58%sulphur and 0. 05% cobalt. Ac-cording to raw ore behaviour and existing production process flow, the flotation flow of two-stage roughing, threestage cleaning and two-stage scavenging were investigated in detail. Finally obtained a copper concentrate of16.75% Cu with a recovery of 79. 95%. These separation indexes are satisfactoryKeywords: copper pyrite; grinding fineness; flotation; closed circuit experiment