煤泥水的磁处理

摘要　分析了磁处理后煤泥水容易澄清的机理以及煤泥水澄清后给一些工艺过程带来的有利影响。
关键词　煤泥水　磁处理　澄清

1　前　言
　　煤泥水的磁处理技术是一门跨学科的综合性技术。磁处理技术到现在只有50年左右的发展史，许多问题有待于进一步探讨完善其理论。笔者经过试验，肯定了磁处理技术对煤泥水澄清的明显效果。

2　煤泥水的特性
　　选煤厂的煤泥水，一般具有水量大、浓度低、固体颗粒细、水中含有药剂和盐类等特点。由于煤泥、盐类、药剂导致的污染，使循环水质量越来越坏。为了生产出合格的精煤产品，不得不补进大量的清水来维持生产。

3　煤泥水中的固体含量及粒度对工艺过程的影响
　　煤泥水中的固体颗粒越细，将使煤泥水的粘度由小变大。当固体颗粒小到45μm时，煤泥水的有效粘度急剧增加，这时对颗粒沉降的阻力也骤然增大。同时导致工艺过程中生产效率的降低，产品质量的下降。
　　煤泥水中固体含量高，将提高精煤灰分和分选粒度的下限。细颗粒固体浓度增加时，将严重影响固体颗粒的沉降速度。
　　受煤泥污染的循环水给脱水过程也造成影响，使脱水设备的产品水分增加，生产效率降低，同时给干燥也带来困难。
　　水中的煤泥是一个复杂的多分散系统，它能以悬浮液、塑性物或松散体的形式同时存在。在没有外界因素干扰的情况下，形成相对稳定的结构。对于粒度大于45μm的粗颗粒煤泥易于沉降、分离和分选，而粒度小于45μm的细颗粒煤泥极难处理。它急剧地改变煤泥水的性质，且使分选、沉降、浓缩、脱水和过滤等发生困难。

4　磁处理对煤泥水的影响
　　针对煤泥水细颗粒物质难于沉降的问题，利用磁处理技术在不加药剂的情况下对其进行处理，改变煤泥水原有特性，使其向有利于澄清的方面转化。
　　磁处理过程有两种，一种是将磁处理器装在容器内，浆体由底部给入，清水由上部溢流。再一种是浆体流过磁处理器，经短时间的处理，进入澄清设备澄清。选择哪一种方式要根据浆体的具体情况来确定。
4.1　磁处理后水系统性质的变化
　　水系统经过磁处理后将发生一系列物理化学变化，这些变化将引起水系统原有性质发生变化。
4.1.1　离子的水合作用
　　水系统经过磁处理后，对水中离子的水合作用有明显的影响，能使抗磁性离子的水合作用减少，增加了离子的疏水性，同时水对离子的附着力减小。这是由于磁场作用于水系统后，水的类结晶结构遭到严重破坏，水的长链结构被打碎，导致单个游离水分子数量增多，水分子与离子不再结合，其自身结构的牢固化更为加强。
4.1.2　凝聚作用
　　水中悬浮颗粒的粘结程度取决于其固体颗粒表面的水合程度和电动势。水合程度越低，其疏水性越强，在颗粒表面不致形成水化膜，在水分子的影响下其表面自由能减小，使颗粒易于发生凝聚。
　　悬浮颗粒的凝聚还取决于颗粒之间的相互斥力和颗粒间的距离，颗粒所带电荷越多相互间的作用力越大。经过磁场的作用使颗粒所带电荷量减少，颗粒之间的作用力减少，相互结合的机率增大。其结果是形成大量的聚集颗粒团，破坏了悬浮液的相对稳定状态，颗粒的沉淀速度提高。同时沉淀物的内聚力增加，密实程度增加。这是由于沉淀物在重力作用下，能进一步将水分子挤出，使颗粒结合得更紧密，所占体积更小。
4.2　磁处理对煤泥水特性的影响
　　试验表明，煤泥水经过磁处理后一个主要的特征是悬浮颗粒的沉降速度增加。这里的沉降速度是一个综合指标，不是单一的自由沉降速度。试验所用煤样的粒度组成见表1，试验装置见图1。

表1　试验煤泥的粒度组成