工业废水对水煤浆性能的影响

表2　4种废水的指标

图1　水煤浆制取步骤

2.4　实验指标
　　(1)粘度：用NDJ-79型旋转式粘度计测定。
　　(2)流动性：在同一漏斗中装入一定高度的水煤浆记下从开始到滴落完的时间。
　　(3)落棒时间：静置7d后的水煤浆，用长26cm质量为37.3g的玻璃棒从液面上落下，所测时间即为落棒时间。

3　结果与讨论

3.1　添加剂加量对废水制取水煤浆性能的影响
　　为讨论其制浆性能，首先探讨了不同添加剂加量制取水煤浆的性能，添加剂为N系添加剂，所用煤为洗精煤末1^＃，粒度小于60目，制取的水煤浆浓度为65%，见图2。

图2　各种工业废水对水煤浆粘度的影响
1—S₂；2—去离子水；3—T₁；4—T₂；5—S₁

　　从图中可以看出，使用N系添加剂，对各种工业废水即使在水煤浆浓度为65%的情况下，能够制取粘度＜600mPa^．s，流动性较好的水煤浆。从图中可以看出随添加剂添加量的增大，各类水制取的水煤浆粘度呈现下降的趋势，在添加量为0.75%时达到最低，随后添加剂量的增加粘度又略有上升。各种工业废水制取的水煤浆在添加剂加量相同的情况下都比去离子水制取的水煤浆粘度为低，尤以S₂、T₂为明显，其中S₂与S₁的粘度曲线变化趋势基本相同，但S₂较之S₁的粘度有较大的降低，见图3。

图3　不同水质对水煤浆析水率的影响
1—去离子水；2—T₁；3—T₂；4—S₂

　　从图中可以看出，几种水制取的水煤浆析水率都较高，其中以去离子水的析水率最高，使用废水后，水煤浆的析水率有不同程度的降低。去离子水的析水率随添加剂量的增加到一最低点后，又随添加剂量的进一步增大而略有回升到一稳定值。S₂废水与去离子水析水率曲线有相同之处，T₁，T₂类废水则是添加剂量的增大开始时变化不大，在添加剂量达到0.5%后则成下降趋势。这可能是由于工业废水中的某些有机物在起作用，也有可能是矿物质在起作用，1^＃煤中含有某些浮选药剂，这也可能是造成差别的原因之一。

3.2　各种水质制取水煤浆的对比试验
　　实验中使用的N系添加剂，量为0.75%(占干煤重)，煤样为1^＃煤，煤浆浓度为65%(表3)。

表3　各类水质对水煤浆性能的影响

3.3　对不同煤样各类废水的制浆结果
3.3.1　T₁类废水对2^＃煤的影响
　　实验选用的望峰岗2^＃精煤，由于1^＃煤与2^＃煤的洗选过程和处理工艺有所差异，表4为2^＃煤用废水T₁制取水煤浆的结果，添加剂为N系添加剂，煤浆浓度为65%。

表4　T₁类废水制备水煤浆结果

3.3.2　S₁类废水对2^＃煤的影响
　　对S₁类废水进行了一组与T₁类废水相同的制取水煤浆的实验，结果见表5，添加剂为N系添加剂，添加量为0.75%(占干煤重)。

表5　使用S₁类废水制取水煤浆的结果

3.3.3　1^＃与2^＃精煤的工业废水制浆比较

　　选择两种未经处理的废水S₁和T₁作为制浆的水源，进行1^＃和2^＃比较见图4。

图4　1^＃与2^＃精煤的工业废水制浆结果
1—T₁－1^＃；2—S₁－1^＃；3—T₁－2^＃；4—S₁－2^＃

　　由图4可知，用2^＃煤制取的水煤浆粘度比1^＃煤大200mPa^．s，1^＃煤用T₁、S₁制取的水煤浆粘度曲线趋势基本相同，2^＃煤的用T₁、S₁制取的水煤浆粘度曲线趋势在添加剂加量＜0.75%之前基本相同，但当添加剂量＞0.75%后，S₁制取的粘度变化趋缓，S₂制取的水煤浆粘度有较大的增加，然后趋于稳定。两种煤所做水煤浆的差异，主要原因有3个方面：①可能是由于精煤的处理过程不同和浮选药剂含量不同而导致的。 ②由于煤样取回时是煤泥状态含有大量的水，因此在烘箱内进行干燥，干燥时间和温度对煤的表面性质有改变，影响水煤浆的性能。③2^＃煤样比1^＃煤样灰分低1%，这也可能是影响水煤浆性能的一个因素。

4　结　论

　　(1)使用N系添加剂，在水煤浆浓度为65%时(精煤1^＃)，各种工业废水能够制取粘度＜600mPa^．s，流动性较好的水煤浆。
　　(2)用工业废水制取水煤浆的性能，要比自来水、去离子水好，主要体现在稳定性方面，在经过10d以后，仍然可以保持稳定并具有良好的流动性。
　　(3)两种精煤1^＃和2^＃用未经处理的工业废水制取的水煤浆有一定的差异，主要可能是煤样的洗选工艺和过程不同造成的。

作者简介：李寒旭　1964年生，副教授，1989年于大连理工大学获硕士学位，1994～1996年作为美国西肯塔基大学访问学者，现任淮南工业学院化工研究所所长，主要从事水煤浆制备、燃烧的研究，在国内外发表论文20余篇。地址：安徽省淮南市，邮码：232001。
作者单位：李寒旭　李辉　帅应泉　淮南工业学院化工系
　　　　　李　军　安徽淮化集团公司开发处