电磁场对水煤浆性能的影响

第28卷第12期煤炭科学技术000年12月文章编号m253-23362000)2-0030-02电磁场对水煤浆性能的影响汤永新,李寒旭,葛琦(淮南工业学院,安徽淮南232001)摘要∶通过电磁场适当短时间作用于淮南洗精煤和北宿煤,会使水煤浆析水率降低,稳定性得到改善。磁场对北宿煤制浆性能影响较大,尤其是流动性和析水率都有较大的变化关键词∶水煤浆;磁场;流动性;稳定性中图分类号:TQ536文献标识码:A概述动性特别差的煤浆,其流动时间为装满一定体积的试管煤浆下落的时间。析水率则是通过用直尺量取〃磁化”已在水处理、原油处理和输送、选矿试管中水煤浆析水高度和总高度,两者之比即为析等方面得到广泛应用1-3],并逐渐形成一门新兴学水率。落棒时间是指静置数天后的水煤浆,用长科。国內外研究人员在对煤的表面物理化学性质和30cm、重49.5g的玻璃棒从液面上落下到停止下添加剂的分子结构特征等影响水煤浆性能的因素做落,这一段时间为落棒时间。了比较深入的研究45。但关于磁化煤和水对水煤浆成浆性能影响的报道几乎没有。本文在讨论磁化3结果与讨论杯和弱电磁场对水煤浆性能影响的基础上6,探讨将煤和水同时放入磁场中磁化一定时间,然后了在较强磁场强度下,淮南煤、北宿煤制浆流变性取出,加入1.0%的AH添加剂,制成一定浓度的能、成浆性和静态稳定性的变化情况。水煤浆,考査磁场对淮南洗精煤和北宿制浆性能的2实验部分影响。3.1磁场强度值的计算和测量(1)实验煤样选用了淮南洗精煤和北宿煤2对于长直螺线管来说,磁场基本上集中在管的种,煤样的工业分析结果见表1。内部,而其场的强度正比于单位长度上线圈的匝数和流过线圈的电流。本实验采用的螺线管单位长度表1制浆用煤的工业分析上线圈的匝数为24000匝/m。通过改变流过线圈煤样水分挥发分灰分固定碳的电流,得到不同强度的磁场。淮南洗精煤由于在实际实验中,所需磁场的范围并不能完北宿煤3.4459.09全局限在螺线管的轴心区域,因此实际场强是用冲击电流计测量得到的。2)添加剂主要选用了造纸黑液,该添加剂是3.2较强磁场强度对水煤浆性能的影响由碱法造纸黑液经酸化、磺化、改性、复配制得逐渐增大流过线圈的电流,分别在13.5m和简称AH),性能良好。22.0m磁场强度下对淮南煤制取65%的水煤浆和3)水煤浆的表观粘度使用NDJ-1旋转式粘中国煤化工的性能进行测量,结度计测定。流动性是指在同一漏斗中装入一定高度果见CNMHG的水煤浆,记下从开始到停止滴落的时间。对于流由表2可知,水煤浆流动性在磁化时间为2min时,有明显改善,流动时间减少30%~50%基金项目:淮南工业学院青年基金资助项目并降至较低点;此后随磁化时间的延长,流动时间第28卷第12期煤炭科学技术000年12月表2磁场强度对水煤浆性能的影响磁场强粘度流动性析水率落棒煤种mPas /间20.411.19硬沉淀48012.46.51硬沉淀52015.43.70软沉淀淮南洗精煤13553016.04.96软沉淀10.25.59硬沉图1磁化时间对流动性的影响22.015.65.57硬沉淀6.06.02硬沉淀无磁化;2-5min磁化;3-10min磁化(以下图同)50016.65.93硬沉淀85.8890软沉淀13.51558.64.62软沉淀13.55405843软沉淀1058539.85.37软沉淀山东北宿煤13.5软沉淀22.052352.03.51软沉淀22.0556652.43.37软沉淀22.01058056.03.40软沉淀图2磁化时间对析水率的影响56562.04.11软沉淀为2天后的落棒时间。又呈现上升趋势,因此,在用磁场处理水煤浆时,磁化时间不宜太长浓度/%由表2可以看出,在较强磁场中磁化煤和水,制得的煤浆与空白试样相比粘度增大,且随磁化时间的增大,呈现逐渐上升的趋势。2种煤磁化后制图3磁化时间对粘度的影响得的水煤浆析水率呈现的下降趋势是一致的,磁化时间在2min以内,水煤浆的析水率有较大幅度的3.4机理初探下降,其后随磁化时间的延长,析水率变化趋于平水中的氢为抗磁性元素,氧为顺磁性元素。抗缓。提高磁场强度后,制得的水煤浆析水率都比空磁性元素在外磁场中,感生出与外磁场方向相反的白试样低。附加磁矩,而顺磁性元素在外磁场中,感生岀与外3.3磁场对不同浓度北宿煤制浆性能的影响磁场方向相同的附加磁矩,所以水分子在外磁场作从以上数据可以看出,磁场强度对北宿煤制浆用下,氧原子和2个氬原子所产生的附加磁矩方向性能影响较大,尤其是流动性的变化较大。下面主相反,使氧和氢之间结合键距离变长,从而降低了要讨论在22.0mT磁场下,磁化时间对北宿煤不同水溶液的表面张力,使水的浸润性提高,增加了水成浆浓度性能的影响(图1~3与煤的附着力,使水煤浆的流动性有明显改善。由图1~3可以看出,对于北宿煤制水煤浆在磁场的作用下煤粒也会带有一定的磁性(大在低浓度下,磁化煤和水比未经磁化的煤和水所制多数煤为抗磁性物质),这样的磁性煤粒在水煤浆得的煤浆粘度小、析水率低、浆体疏松,其中磁化的成浆过程中将定向排列,形成排列有序的“胶时间5min比10min在一定程度上有利于粘度的降团凵中国煤化工;同时由于这些“胶低,流动性改善,析水率减小;然而,当煤浆浓度团CNMH的静电力增大,稳定逐渐提高时,磁化时间5min与10min相比从析水性也就更好。从而起到提高水煤浆的成浆性和稳定率的角度可知煤浆的稳定性下降。性的目的。(下转第43页)上接第31页)[2]王信良,徐国勇,王岳兴,等.磁场处理水引起水部分理化性质的变化[J]生物化学与生物物理进展.1991(3)论[3]曹效文.强磁场技术进展[J].物理,1996(9)(1)在磁场强度在13.5~22.0mT下,磁化2[4]李永昕,李保庆,陈诵英.超声处理条件对水煤浆浆体各性质的影响[J].燃料化学学报,1998(2)in煤和水,可明显改善水煤浆的流动性;随磁化5]徐斌.水煤浆添加剂及其制浆性能试验[J]大氮肥时间的延长,粘度呈逐渐上升趋势;适当短时间作1997(3)用于淮南洗精煤和北宿煤,会使水煤浆析水率降[6]汤永新,李寒旭,葛琦.永恒磁场对水煤浆性能影响的初低,稳定性得到改善步研究[J]淮南工业学院学报,1999(4)2)磁场对北宿煤制浆性能影响较大,在低浓度下,短时间磁化煤和水比空白样所制得的煤浆粘作者简介:汤永新(1962-),女,安徽淮南人,1985年毕业于华东师范大学物理系,获理学学士,淮南工业学院讲师(在职攻度小,流动性的改善,析水率减小。读选矿学硕士研究生),现从事物理学教学和电磁学应用方面的研参考文献究。曾在淮南工业学院学报等刊物发表论文2篇。[1]李文彬.磁力应用工程[M].北京:兵器工业出版社(收稿日期:2000-03-15;责任编辑:刘军娥)中国煤化工CNMHG