添加剂类型对水煤浆表观粘度的影响

煤浆的表观粘度除了与煤的变质程度和煤表面物理化学性质、煤粒的粒度分布及煤粒的团聚状态等有关外，添加剂的性质是影响煤浆表观粘度的重要因素，不同类型的添加剂(包括阴离子、阳离子和非离子型)对煤浆的降粘效果存在较大的差异^［3］，对于同一种添加剂而言，当其在煤粒表面达到饱和吸附时，煤浆具有最低的表观粘度.
　　图1的实验结果表明，采用不同类型的添加剂制备水煤浆时，超声辐照对各煤浆表观粘度的影响规律与采用萘磺酸甲醛缩合物钠盐(NSF)基本一致^［4］，即添加剂加入量为1%时，超声辐照导致各煤浆的表观粘度增加，成浆性降低.与不同的阴离子添加剂相比，煤浆经超声辐照后，使用强分散性添加剂(NSF)的煤浆表观粘度的增加高于弱分散性添加剂(Y—1）；阴离子与非离子添加剂相比，超声辐照后，使用阴离子添加剂(Y—1)的煤浆表观粘度的增加高于非离子添加剂(F—1).从表2的数据看，在相同的辐照条件下，神木煤使用强分散性添加剂(NSF)时，最高定粘浓度降低4.5%，使用弱分散性添加剂(Y—1)时，降低1.8%，而使用非离子型添加剂(F—1)时，煤浆的最高定粘浓度降低较少.因此，在添加剂为1%及相同的辐照条件下，煤浆表观粘度的增加与所使用的添加剂分散性能及类型有关.

图1　添加剂类型对煤浆表观粘度的影响 Fig.1　Effect of types of additives on the apparent 　　　　viscosity of CWS ○——No irradiation;△——20 kHz,80 W/cm2,8 min 表2　添加剂类型对煤浆成浆性的影响 Table 2 Effect of types of additives on the 　　　　　slurryability of CWS

超声辐照导致煤浆的表观粘度增加与添加剂在煤粒表面的饱和吸附量密切相关.由于超声的空化作用，在固液界面会产生空化气泡，当空化气泡发生不对称溃陷时，瞬间产生高温、高压，在空化热点产生很强的冲击波，受冲击波的作用，煤浆中的煤粒高速碰撞，其结果使得浆体中煤粒形成较小的团聚颗粒；另一方面，超声辐照对浆体中煤粒具有粉碎作用［5］，从而使得煤粒的比表面积增加.由于煤粒比表面积的增加，其对添加剂的饱和吸附量也随之增加，添加剂量为1%时，达不到饱和吸附所需的量，因而辐照导致煤浆表观粘度增加，且添加剂的分散性越强，煤浆的表观粘度增加越明显.