动力煤煤泥制备型煤的研究

煤炭加工与综合利用COAL PROCESSING COMPREHENSIVE UTILIZATIONNo.2,2013动力煤媒泥制备型媒的研究刘文统(神华宁夏煤业集团宁东选煤厂,宁夏银川750411)摘要:釆用选煤厂煤泥为原料制备型煤,以煤泥型煤的冷压强度为指标,釆用正交试验研究腐植酸钠、膨润土以及沥青粘结剂的最优配比;结果表明,煤泥中掺λ4%腐植酸钠、6%膨润土、4%沥青时,制得的型煤冷压强度最髙,其中沥青的影响最大。关键词:选煤厂;煤泥;型煤;冷压强度;粘结剂中图分类号:TQ536文献标识码:A文章编号:10058397(2013)020048403宁东选煤厂目前入洗原煤量为6500万Ua,正交表(L(3)安排试验。随着更多矿井和选煤厂相继建设和投产,宁东选为了保证所制型煤具有较高的固定碳含量和煤厂人洗能力将达到1亿ta。随着产量不断增热值,并且不会使型煤灰分过高,膨润土与腐植大以及市场对煤炭质量要求不断提高,煤泥产量酸钠添加量之和将控制在总量的15%以内。沥青势必增大。预计宁东选煤厂全部达产后煤泥产量作为型煤粘结剂,虽然具有优越的粘结性能和防约270万∽a。煤泥粒度细、水分高,不能直接水防潮性能,但其价格较高,致使型煤的成本升利用,运输也不方便,销售十分困难。大量煤泥高。沥青掺入量的选择原则是,在保证型煤强度积压,很容易污染环境,不仅影响选煤厂的正常和防水性的前提下,尽可能减少其添加量。基于生产,而且严重浪费煤炭资源3)。因此,如果此,确定正交试验中腐植酸钠掺比选择2%、将选煤厂煤泥制成型煤,既有利于运输,又有利4%、6%三个水平,膨润土掺比选择2%、4%、于改变选煤厂的产品结构,提高选煤厂的经济效6%三个水平,沥青掺比选择4%、2%、0三个益和社会效益341。水平。正交试验方案如表1所示。宁东选煤厂是动力煤选煤厂,其煤种为不粘表1正交试验方案煤,产出的煤泥属于高挥发分、高灰分煤泥。高挥腐植酸钠(A)膨润土(B)沥青(C)发分煤泥制备型煤时,成型压力消除后,型煤产生序号加入量/%加入量/%加入量/%很大的弹性膨胀,成型难度大。为此,选煤厂专2(A1)2(B1)4(C1)门研究了如何用高挥发分、高灰分煤泥制备型煤,2(A1)B2)2(C2)进而为煤泥制型煤的工业生产提供相关依据。2(A1)6(B3)0(C3)4(A2)1煤泥成型实验2(B1)2(C2)4(A2)4(B2)0(C3)实验采用腐植酸钠、膨润土和沥青作粘结4(A2)6(B3)4(C1)剂,重点考察各粘结剂掺比对煤泥制备型煤强度6(A3)2(B1)0(C3)的影响,每个因素取三个水平,整个试验过程按6(A3)4(B2)4(C6(A3)6(B3)2(C2)收稿日期:201302-18作者简介:刘文统(1968-),男,宁夏石躇山人,1993年按表1所示比例,分别称取一定量的粘结剂毕业于太原理工大学矿物加工工程专业,工学学土,神华宁夏煤与相应质量中国煤化工1%左右业集团有限责任公司宁东选煤厂副厂长兼总工程师,高级工程的水,利用弘CNMHG型压力为30师MPa,最后将成型后的型爆烘十。2013年第2期刘文统:动力煤煤泥制备型煤的研究2结果与讨论方案为A2B3C1,即腐植酸钠掺比4%,膨润土掺比6%,沥青掺比4%。各因素与冷压强度的关2.1型煤冷压强度与粘结剂掺比的关系系见图1。根据MTT748-2007测试型煤产品的冷压腐植酸钠强度,各产品测试结果如表2所示。膨润土沥青表2正交实验结果冷压强度614502492567492551363602621从表2数据可以看出,在煤泥中添加不同比2462460例的粘结剂,得到的型煤冷压强度也不相同,用粘结剂掺比/%正交试验直观分析法对煤泥型煤冷压强度的影响图1型煤冷压强度与粘结剂掺比关系因素进行分析,结果见表3。从图1可以看出,烘干处理得到的型煤冷压表3型煤冷压强度影响因素直观分析强度随膨润土掺比、沥青掺比的变化而迅速变序号A影响因素冷压强B误差度/100化。说明这两个因素是煤泥型煤冷压强度的主要影响因素。腐植酸钠掺比对型煤冷压强度的影响Al B2较弱。型煤冷压强度随膨润土掺比量的增大而增234567A2 B,大,但膨润土属于无机粘结剂,会增加型煤的灰5.67A2分,添加量应该适宜。型煤冷压强度随沥青的加A2 B,CCcCGcccc1233122入迅速增加,但增加幅度随之减小,选择沥青掺比为2%时制取的煤泥型煤冷压强度较为适宜。A3 B26.022.2型煤成型机理研究K116.0815.4417.67图2(a)所示为膨润土和腐植酸钠掺入量分K216.1015.9616.90T=ΣK=48.04别为6%和4%,未加沥青时所制型煤干馏后的K15.8616.6413.47微观结构;图2(b)所示为膨润土、腐植酸钠掺k15.365.155.89k2入量不变,沥青掺入量为8%时所制型煤干馏后5.375.325.63k=T/9=5.34k35.295.554.49的微观结构。对比图2(a)和(b)可以看出,煤焦极差R0.080.401.14油沥青可以将煤表面润湿,形成液相薄膜,液相注:表3中K是第j水平对应的冷压强度之和;k是第j水产物缩聚和固化,形成碳化骨架将煤颗粒包裹起平对应的冷压强度的平均值,其计算公式为:k=ΣK3;R是来,从而使型煤具有较高的强度和防水性。极差,指同一水平k的最大值与最小值之差。由表3可知,极差R大于RB大于RA,故对于煤泥制备型煤的冷压强度,沥青掺比量(C)是第一影响因素,其次是膨润土掺比量(B),影响最小的因素是腐植酸钠掺比量(A)。本次试验选取型煤产品的冷压强度为评价指标,型煤冷压强度越大越好,应挑选使冷压强度图2型煤微观结构比较每个因素的K1、K2、K3(或k1、k2、k3)中最大的值对应的那个水平为优水平。由表3可知,以型3结论中国煤化工煤冷压强度为评价指标时,煤泥制备型煤的优化以膨润土、腐租酸钢相泐青为结剂,制备煤炭加工与综合利用COAL PROCESSING COMPREHENSIVE UTILIZATIONNo.2,2013多粘类芽孢杆菌对褐煤的降解转化试验研究尹艳(安徽理工大学材料科学与工程学院,安徽淮南232001)摘要:通过正交试验分析多粘类芽孢杆菌降解褐煤时,煤样粒度、煤浆浓度、菌液用量及降解时间4因素对褐煤微生物降解率的影响;结果表明,煤样粒度对褐煤微生物降解率的影响最大。关键词:褐煤;多粘类芽孢杄菌:粒度;降解率中图分类号:TQ53文献标识码:A文章编号:10058397(2013)020050403我国褐煤资源储量丰富,主要集中在内蒙产物。试验的最终目的是得到四个因素的最优水古、云南和黑龙江等地区,在内蒙古东部地区就平,以及在因素的最佳水平情况下,多粘类芽孢有褐煤盆地群。但褐煤的应用却比较困难,如果杆菌降解褐煤的降解率。不采取一定的加工手段而直接燃烧,不仅严重污1试验材料与方法染环境,而且也不利于实现经济效益的最大化采用微生物对褐煤进行转化降解,使褐煤成为清1.1煤样洁的燃料、化工原料和有特殊价值的化学品意义试验用褐煤样采自平庄矿业集团古山矿,将重大,此过程还具有工艺简单、能耗低、无污染煤样进行破碎、筛分、磨矿,制成1~0.5mm等其他工艺无法比拟的优点。0.5~0.25mm和小于0.25mm粒级的样品。用6微生物用来降解转化煤的研究始于20世纪moL硝酸浸泡各粒级煤样24h后,再用去离子80年代,虽然研究时间不长,但其发展速度很水清洗,直至过滤液的pH值接近7.0,烘干快。目前,研究者已采用细菌、放线菌、真菌类消毒后备用。煤样性质见表1。中的多个种属对褐煤、风化煤等低变质煤进行了表1原煤样及硝酸预处理后煤样的工业分析大量降解试验研究。笔者利用多粘类芽孢杆菌对煤样Aa/%oV/%中国平庄褐煤进行了微生物降解研究。在试验原煤样13.7628.41消酸处理后煤样13.6791831.520.98中,褐煤被降解成液体,此液体是试验要得到的1.2茵种收稿日期:20130118作者简介:尹艳(1987—),安徽宿州人,安徽理工大学试验用菌为多粘类芽孢杆菌,是由安徽理工物加工工程专业2010级在读硕士研究生,研究方向:洁净煤大学材料学院实验室保存的菌种,这是一种产芽技术,煤炭转化。孢的革兰氏阳性细菌,属类芽孢杆菌属。该菌培煤泥型煤的研究结果表明,以型煤的冷压强度为2】葛岭梅,薛光照,曲建林,等煤泥制防水工业型煤研考察指标时,较优配方是腐植酸钠掺比4%,膨究[J].陕西煤炭技术,1996(1):16-19润土掺比6%,沥青掺比4%。3]赵鸣.煤泥型煤的生产和产业化建议[J].煤炭加工与综合利用飞.煤泥制备蜂窝型煤的试验研参考文献[4]刘大超,张究[J中国煤化工1]赵兴忠。浅谈利用选煤厂煤泥制型煤[冂].煤炭工程,[5]黄山秀谋技术现状及发CNMHG84-872001(7):43-44.展方向