【摘要】：目前我國(guó)選煤廠(chǎng)煤泥水的處理方式主要是絮凝沉降法。但是,由于我國(guó)煤炭質(zhì)量總體來(lái)說(shuō)比較差,高灰分煤炭占比很大；而且煤炭在洗選時(shí)有嚴(yán)重的泥化現(xiàn)象,使煤泥難以沉降。因此,在處理煤泥水時(shí)所需添加的藥劑量也越來(lái)越大,購(gòu)買(mǎi)絮凝劑的費(fèi)用也愈來(lái)愈高。本試驗(yàn)將微波技術(shù)和絮凝沉降技術(shù)聯(lián)合起來(lái)組成微波-絮凝技術(shù)來(lái)處理煤泥水,以降低藥劑的使用量,節(jié)省藥劑的使用費(fèi)用。論文對(duì)淮南市望峰崗選煤廠(chǎng)的煤泥水進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)首先研究了煤泥水的一些基本性質(zhì)。通過(guò)振動(dòng)篩等設(shè)備對(duì)煤泥水進(jìn)行小篩分,分析-0.5mm煤泥的粒度和灰分分布；用X射線(xiàn)衍射儀分析了煤泥水的礦物組成成分；用激光粒度分析儀分析了-0.045mm煤泥的粒度組成。試驗(yàn)結(jié)果表明：-0.045mm粒級(jí)的煤泥占86.94%,灰分為56.48%,屬于高灰細(xì)煤泥。而在-0.045mm粒級(jí)的煤泥中又有78.37%的煤泥粒度小于O.01mm,在煤泥水中難以沉降。煤泥中含有高嶺石、蒙脫石和石英等粘土礦物,煤泥水的Zeta電位達(dá)-25.1mV,使煤泥水中各粘土礦物顆粒互相排斥,形成相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),難以沉降。然后,試驗(yàn)又分別研究了單一絮凝劑和單一凝聚劑對(duì)煤泥水的處理效果,并確定在不同條件下煤泥水的最佳藥劑添加量。之后試驗(yàn)研究了煤泥水在經(jīng)過(guò)微波預(yù)處理后加入絮凝劑、凝聚劑后的沉降效果,對(duì)藥劑添加量、微波輻照功率和微波輻照時(shí)間進(jìn)行三因素三水平的正交試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果以煤泥水的透光率、初始沉降速度以及澄清后的沉積物高度作為評(píng)價(jià)指標(biāo),通過(guò)直觀(guān)分析確定各因素影響的主次順序,并確定在不同條件下的最佳因素組合。之后進(jìn)一步探討研究了絮凝機(jī)理和微波輔助絮凝技術(shù)處理煤泥水的機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：(1)當(dāng)使用陰離子型聚丙烯酰胺(APAM)絮凝劑處理煤泥水,單一絮凝劑作用時(shí),最佳絮凝劑添加量為1.2ml(0.0048g/L),沉降20min后透光率為86.7%。當(dāng)使用微波絮凝組合技術(shù)時(shí),絮凝劑添加量可以減至0.7ml (0.0028g/L)此時(shí)煤泥水的沉降效果與單一絮凝劑添加量為1.2ml (0.0048g/L)時(shí)的效果基本一致。(2)當(dāng)使用明礬(12H2O.KA1(SO4)2)凝聚劑處理煤泥水,單一凝聚劑作用時(shí),最佳凝聚劑添加量為14m1(0.56g/L),沉降20min后透光率為92.4%。當(dāng)使用微波凝聚組合技術(shù)時(shí),凝聚劑添加量可以減至10ml(0.4g/L),此時(shí)煤泥水的沉降效果與單一凝聚劑添加量為14ml (0.56g/L)時(shí)的效果基本一致。(3)合適的微波功率和輻照時(shí)間確實(shí)可以改善煤泥水的沉降效果,減少藥劑的添加量,降低藥劑的使用費(fèi)用；但微波功率過(guò)高或輻照時(shí)間過(guò)長(zhǎng),又會(huì)降低煤泥水的沉降效果。(4)微波加熱與絮凝劑組合技術(shù)對(duì)煤泥水的沉降效果比普通加熱與絮凝劑組合技術(shù)對(duì)煤泥水的沉降效果要好。
[Abstract]:At present, flocculation sedimentation is the main treatment method of coal slurry in coal preparation plants in China. However, because of the poor quality of coal in our country, the high ash content coal accounts for a large proportion, and there is a serious mudding phenomenon in the coal washing and separation, which makes the coal slime difficult to settle. Therefore, the amount of medicament needed to treat coal slurry is increasing, and the cost of buying flocculant is becoming higher and higher. In this experiment, microwave technology and flocculation sedimentation technology are combined to form microwave-flocculation technology to treat coal slime water, in order to reduce the dosage of medicament and save the cost of using medicament. In this paper, the slurry of Wangfenggang Coal preparation Plant in Huainan City was studied. At first, some basic properties of coal slurry are studied. The coal slurry is sifted by vibrating screen, and the particle size and ash distribution of 0.5mm slime are analyzed, and the mineral composition of coal slurry is analyzed by X-ray diffractometer. The particle size composition of-0.045mm slime was analyzed by laser particle size analyzer. The test results show that-0.045mm grain-grade slime accounts for 86.94 and the ash is divided into 56.48 and belongs to high ash and fine slime. However, 78.37% of the slime size in-0.045mm grade slime is less than 0. 01 mm, so it is difficult to settle in the slurry. Clay minerals such as kaolinite, montmorillonite and quartz are found in the slime. The Zeta potential of the slime water is -25.1mV, which makes the clay mineral particles in the slime water repel each other and form a relatively stable structure, which is difficult to settle. Then, the effect of single flocculant and single coagulant on the treatment of coal slime water was studied, and the optimum dosage of slurry water was determined under different conditions. After that, the effect of flocculant and coagulant on the sedimentation of coal slime water after microwave pretreatment was studied. The orthogonal experiments were carried out on three factors and three levels: dosage, microwave irradiation power and microwave irradiation time. The experimental results take the transmittance of coal slime water, the initial settling velocity and the sediment height after clarification as the evaluation indexes, and determine the primary and secondary order of each factor by intuitionistic analysis, and determine the best combination of factors under different conditions. The mechanism of flocculation and microwave assisted flocculation were studied. The results showed that: (1) when the anionic polyacrylamide (APAM) flocculant was used to treat coal slime water, the optimum addition amount of flocculant was 1.2ml (0.0048g/L), and the transmittance after settling 20min was 86.7%. When microwave flocculation combination technology is used, When the addition of flocculant was reduced to 0.7ml (0.0028g/L), the settling effect of slime water was basically the same as that of 1.2ml (0.0048g/L). (2) when 12H2O was used. KA1 (SO4) 2) coagulant for treating coal slime water, The optimum coagulant addition amount is 14m1 (0.56g/L), and the transmittance after settling 20min is 92.4%. When microwave coagulation combination is used, the amount of coagulant added can be reduced to 10ml (0.4g/L), The sedimentation effect of slime water is basically the same as that of 14ml (0.56g/L). (3) the appropriate microwave power and irradiation time can improve the sedimentation effect of slime water and reduce the dosage of medicament. Reduce the cost of using the medicament; However, if the microwave power is too high or the irradiation time is too long, the sedimentation effect of coal slime water will be reduced. (4) the effect of the combination of microwave heating and flocculant is better than that of common heating and flocculant.
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TD94

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