本文關(guān)鍵詞：粘土泥化抑制對煤泥水沉降性能影響研究

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【摘要】：粘土礦物是造成煤泥水難沉降的主要因素。煤中粘土在水中易泥化分散成單元晶層顆粒,惡化煤泥水沉降效果,其中蒙脫石影響最大。泥化抑制旨在從水與煤接觸之初開始,采用抑制劑抑制粘土膨脹分散,改善煤泥水沉降效果。本文首先以蒙脫石為研究對象,分別采用Ca Cl2和芐基三甲基氯化銨(TMBAC)為抑制劑,對比研究抑制和非抑制條件對懸浮體系沉降性能的影響規(guī)律,并通過顆粒粒徑、電動力學(xué)和流變學(xué)特征分析了變化原因,借助Cryo-SEM技術(shù)觀察了顆粒的作用模式。結(jié)果表明:與非抑制條件相比,Ca~(2+)抑制可顯著改善蒙脫石分散體系的沉降性能。其原因在于顆粒晶層保持緊密的F-F結(jié)合形式,呈較大粒度,ζ電位絕對值小于非抑制條件,在水中顆粒自由沉降,所以體系表現(xiàn)為牛頓流體特性。隨Ca~(2+)濃度增加,沉降效果改善逐步增強(qiáng)。非抑制條件下,粒徑較小,ζ電位較大,顆粒間呈F-E形式結(jié)合,所以隨固體濃度增加,分散體系由牛頓型變?yōu)榉桥ｎD流體,因此沉降性能變差。此外,p H值越小,顆粒越易面面結(jié)合,沉降效果越明顯。TMBAC也可有效抑制蒙脫石泥化分散,使分散體系的沉降性能改善,TMBAC濃度越大,抑制效果越明顯。添加TMBAC顆粒團(tuán)聚效果優(yōu)于Ca~(2+),這是由于雙電層斥力減小,溶液呈牛頓流體,而非抑制時溶液呈非牛頓流體。煤泥水試驗(yàn)表明:Ca~(2+)和TMBAC抑制均可使煤泥水沉降性能改善,顆粒保持較大粒徑,ζ電位絕對值降低。Ca~(2+)在兩種分散條件下溶液都呈牛頓型流體;在TMBAC非抑制條件下體系呈有屈服值的假塑性流體特征,沉降性能較差�？梢�,粘土泥化抑制是改善煤泥水沉降性能的有效方法,但有機(jī)抑制中抑制劑投加量是關(guān)鍵因素。
【關(guān)鍵詞】：煤泥水 泥化抑制 蒙脫石 沉降性能
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X752
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-17
• 1 緒論17-20
• 1.1 研究背景及意義17-18
• 1.2 研究內(nèi)容和技術(shù)路線18-20
• 2 文獻(xiàn)綜述20-34
• 2.1 煤泥水組成及沉降性能影響因素20-24
• 2.2 粘土礦物泥化抑制方法及原理24-28
• 2.3 粘土礦物對抑制劑的選擇性吸附研究28-30
• 2.4 煤泥水泥化抑制研究進(jìn)展30-32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 3 試驗(yàn)物料和方法34-43
• 3.1 試驗(yàn)原料及樣品制備34
• 3.2 試驗(yàn)試劑及試驗(yàn)儀器34-35
• 3.3 樣品特性分析35-37
• 3.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)37-40
• 3.5 試驗(yàn)評價指標(biāo)40-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 4 無機(jī)泥化抑制對分散體系沉降性能的影響43-70
• 4.1 CaCl_2抑制泥化對蒙脫石體系沉降性能影響43-52
• 4.2 顆粒粒度和ζ電位變化52-58
• 4.3 顆粒間作用模式和流體流態(tài)特征58-67
• 4.4 CaCl_2對煤泥水沉降性能的影響67-68
• 4.5 本章小結(jié)68-70
• 5 有機(jī)泥化抑制對分散體系沉降性能的影響70-80
• 5.1 TMBAC抑制泥化對蒙脫石體系沉降性能影響70-73
• 5.2 顆粒粒度和ζ電位變化73-76
• 5.3 顆粒間作用模式和流體流態(tài)特征76-77
• 5.4 TMBAC對煤泥水沉降性能的影響77-78
• 5.5 本章小結(jié)78-80
• 6 結(jié)論與展望80-82
• 6.1 主要結(jié)論80-81
• 6.2 展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-88
• 作者簡歷88-90
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集90

【參考文獻(xiàn)】

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1 靳紅敏,托馬·法,卡斯·讓,邦斯·夏,尚德庫;溫度與無機(jī)鹽陽離子對水化蒙脫土微觀結(jié)構(gòu)的影響[J];石油學(xué)報(bào);1998年04期

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本文編號：850973