腐殖酸盐作水煤浆添加剂的实验研究

第41卷第8期应用化工Vol, 41 No2012年8月Applied Chemical IndustryAug.2012腐殖酸盐作水煤浆添加剂的实验研究姚彬,付荣卿2,骆春燕3,张玉荣(1陕西省石油化工研究设计院陕西西安710054;2陕西延长石油(集团)榆林煤化有限公司生产技术部陕西榆林7190003.常州市兰陵橡胶厂,江苏常州213000)摘要:以锦界煤样为对象,对腐殖酸盐进行成浆试验,并与木质素磺酸盐和萘磺酸盐进行对比。结果表明,对锦界煤样而言,腐殖酸盐的分散性和萘磺酸盐相当,显著优于木质素磺酸盐,成浆粘度较小,当添加量在0.4%0.8%时,成浆粘度在800mPa·s以内,但痰殖酸盐的成浆稳定性次于萘磺酸盐,72h的成浆析水率最高可达8%,其中木质素磺酸盐的成浆析水率最低稳定性最好。关键词:腐殖酸;水煤浆;粘度;稳定性中图分类号:TQ423;TQ536文献标识码B文章编号:1671-3206(2012)08-1482-02Experimental study on humic acid salt as additive ofcoal-water slurryYAO Bin', FU Rong-qing, LUO Chun-yan, ZHANG Yu-rong(1. Shaanxi Research Design Institute of Petroleum and Chemical Industry, Xi an 710054, China; 2. Production TechnologyDivision, Shaanxi Yanchang Petroleum Yulin Coal Chemical Company, Yulin 719000, China; 3. Changzhou Lanling RubberFactory, Changzhou 213000, China)Abstract: Taking coal sample of Jinjie for object and comparing with lignin sulfonates and naphthalene acidsalt, test on humic acid salt. The results showed that as to coal sample of Jinjie, the dispersing capability ofhumic acid salt and naphthalene acid salt is similar, is significantly better than ligin sulfonates, the viscos-ity is smaller. When the dosage is between 0. 4%0-0.8%, the viscosity is below 800 mPa.s. But the stability of humic acid salt is worse than naphthalene acid salt, the dehydration rate of the slurry is high to8% in 72 h. The stability of lignin sulfonates is the best, the dehydration rate of the slurry is the lowestKey words: humic acid; coal-water slurry; viscosity; stability腐殖酸是广泛分布于自然界的一种生物大分子腐殖酸系属阴离子型的分散剂,主要是依靠双物质泥炭、褐煤和风化煤中含有丰富的腐殖酸。腐电层效应和吸附膜空间隔离位阻效应实现浆体的流殖酸不同于其它天然高分子,没有完整的结构和化变稳定性。本研究的用煤是锦界煤,属低灰、低硫、学构型。它是一种无定形的高分子化合物,由核、桥低磷、高发热量的“三低一高”优质动力和气化用键和活性基团组成,如芳环、稠环、脂环或杂环等缩煤,实验以腐殖酸盐为研究对象,另外选取了应用广合而成,这些相似的结构单元之间靠—0—、一CH2泛的2种阴离子型分散剂木质素磺酸盐和萘磺酸盐、NH一、=CH等键连接,相对分子进行成浆对比实验考察3种添加剂的成浆性能,以质量从几百到几万不等。腐殖酸在工农业、林业、畜期对生产提供理论指导。牧业、医药和环保等诸多部门有广泛应用。1实验部分按不同级分对腐殖酸进行加工,其性质有较大1.1原料与仪器差别。泥煤或褐煤用碱处理,得酱黑色溶液,加盐酸化,沉淀部分称腐殖酸,可溶部分称黄腐殖酸;若用锦界煤样;腐殖酸盐、萘磺酸盐、木质素磺酸盐酒精处理,可分为不溶于酒精的黑腐殖酸和溶于酒均为工业品。精的棕腐殖酸。棕、黑腐殖酸分散性能好,用于水煤XPC60×100颚式破碎机;XSB-88标准振筛浆添加剂,可大大提高腐殖酸产品的经济效益。机; HLXMQ240×300球磨(棒磨)机;JB500D电动搅拌机;CS01-1AB电热干燥箱;NXs4C水煤浆粘收稿日期:20120526修改稿日期:20120706作者简介:姚彬(1983-),女,陕西西安人,陕西省石油化工研究设计院工程师,从事水处理化学品及煤燃料的技术研究:15829103254,E-mal:43823827@qq.com第8期姚彬等:腐殖酸盐作水煤浆添加剂的实验研究1483度计。致这3种添加剂的分散性能有一定差异。1.2实验方法2.2稳定性能将适量块煤放入颚式破碎机中粉碎15s,在标对成浆浓度为60%、添加剂用量为0.4%准振筛机中的50目(-300μm)试验筛中筛分0.8%的浆体观察其变化并测定72h的析水率,结1min。将煤样、添加剂和水按计算值称量好,加入果见图2。球磨机中研磨25min。在电动搅拌机的剪切作用下,将形成的水煤浆充分混捏。测定浆体的表观粘度,并对浆体稳定性进行观察。1.3分析方法—一木质素磺酸盐一磺酸盐1.3.1水煤浆的表观粘度根据GBT18856.4进4宸殖酸盐行测定。1.3.2水煤浆的稳定性根据72h的析水量进行测定计算。0.40.50.60.70.82结果与讨论添加剂用量/%2.1分散性能图2添加剂用量和析水率关系曲线测定浓度60%、添加剂量0.4%-08%的浆体Fig. 2 The dosage and dehydration rate relation curves粘度,3种添加剂对水煤浆分散性能的影响见图1由图2可知,随添加剂用量增大,浆体的稳定性1600变差,析水量增多。萘磺酸盐和腐殖酸盐的析水量相当,其中腐殖酸盐的析水率最大,木质素磺酸盐的1400析水率最小。总体而言,木质素磺酸盐的成浆稳定1200性能最好,浆体在72h内析水率3.0%,用玻璃棒稍一木质素磺酸盐蔟磺酸盐微搅拌,即可恢复原浆体流型。在同等条件下,腐殖腐殖酸盐酸盐的稳定性最差。3结论00木质素磺酸盐、萘磺酸盐、腐殖酸盐是目前国内0.50.7添加剂用量/%外应用较多的水煤浆添加剂,对优质动力和气化用图1添加剂对煤浆粘度的影响煤锦界煤而言,腐殖酸盐的分散性能和萘磺酸盐相Fig. I The effect of the additive dosage on viscosity当,成浆粘度较小,两者显著优于木质素磺酸盐;腐由图1可知,浆体表观粘度随添加量的增加而殖酸盐的成浆稳定性次于萘磺酸盐其中木质素磺迅速降低,当添加剂用量超过0.6%时,浆体表观粘酸盐的成浆稳定性最好。度变化不明显。使用木质素磺酸盐时,添加量在参考文献:1%以内时,浆体粘度均超过1200mPa·s,粘度过高,不符合生产要求;使用萘磺酸盐时,添加量在1周霞萍腐殖酸应用化学研究进展[]腐殖酸,20071%以内时,浆体粘度均较低,分散性能最好;使用腐殖酸盐时,同等条件下,浆体粘度比萘磺酸盐的略2]刘明华水煤浆添加剂的制备及应用M北京:化学高,分散性能较好。在相同成浆浓度和添加剂量的工业出版社,2006[3]郑化安,贺根良,杨平.腐殖酸系水煤浆添加剂及制备条件下,萘磺酸盐和腐殖酸盐的成浆粘度低于木质方法:CN,99115929[P].200140613素磺酸盐的成浆粘度。分析认为添加剂的分散机[4]杨东杰,邱学青,陈焕飲木质素磺酸盐系表面活性剂理主要是双电层原理和空间隔离位阻效应,由于这[J].化学通报,2001(7):4164213种添加剂的活性基团和分子在溶液中的离解度、[5]谢宝东木质素磺酸盐水煤浆添加剂的性能和作用机煤水界面的吸附量及煤颗粒表面电位的不同34,导理研究[D]广州:华南理工大学,2004