不同分散剂及添加量对神木煤成浆性能的影响

为了比较萘磺酸甲醛缩合物(萘系)、脂肪族、聚羧酸系、木质素磺酸钠4类分散剂在水煤浆制浆过程中的作用及效果,通过成浆性试验研究了不同分散剂对神木煤成浆的最高浓度、黏度和流动性的影响规律,并分析了不同添加剂的性能差异及其分散作用机理。结果表明:在分散剂添加量为0.2%时,分别使用萘系、脂肪族、聚羧酸系、木质素磺酸钠作为分散剂,制得神木煤浆最高浓度分别为65.97%、67.74%、66.54%和67.61%。不同分散剂的分散性能从优到劣为萘系、脂肪族、聚羧酸系、木质素磺酸钠,分散剂阴离子的匹配效果为磺酸基羧基羟基。以萘系分散剂研究分散剂添加量对神木煤水煤浆黏度的影响,发现分散剂的饱和吸附量为0.6%,随着分散剂添加量增加,水煤浆黏度降低,到达饱和吸附量后黏度反而增大。     

湿磨工艺制备污泥水煤浆中污泥对粒度的影响

通过正交实验考察湿磨工艺制备污泥水煤浆的粒度分布情况,并对比平行实验条件下制备水煤浆的粒度数据。研究发现,污泥的掺混均增加了浆体中细颗粒的累积分布,其中干污泥比湿污泥更有利于细颗粒的产生;湿磨时间对污泥水煤浆粒度的影响大于分散剂添加量的影响;此外,高比例的细粒度分布也成为污泥水煤浆粘度增加,成浆性降低的影响因素之一。     

不同分散剂在低阶煤制水煤浆中的作用机理研究

为了解分散剂对低阶煤成浆性的作用机理,应用氨基磺酸盐、木质素磺酸钠和萘系磺酸盐3种分散剂对鄂尔多斯东胜煤田褐煤的成浆性能进行研究。通过紫外-可见分光光度计检测了不同分散剂在煤表面的吸附量,测量了不同分散剂对煤表面Zeta电位的影响,并探讨了分散剂种类和用量对水煤浆流变性能的影响。结果表明,3种分散剂中氨基磺酸盐对低阶煤制水煤浆的分散作用最好,木质素磺酸钠与氨基磺酸盐复配也表现出优良的分散性能;分散剂的分散性能与吸附量和Zeta电位具有一致性,分散剂复配后的吸附量和Zeta电位明显增加。带电的分散剂分子吸附到煤颗粒上,既增大了煤颗粒的空间位阻,也增强了煤颗粒之间的静电斥力,静电排斥和空间位阻的共同作用显著提高了水煤浆的分散性。     

分散剂改性木质素磺酸钠的制备及吸附性能研究

为提高水煤浆分散剂木质素磺酸钠的水溶性和负电性,以木质素磺酸钠(LS)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)和烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)为原料,通过水溶液聚合法合成了木质素磺酸钠的接枝共聚物(LS-APEG-SMAS),通过傅里叶红外光谱(FTIR)对产物结构进行表征,并将其分散剂用于神华煤制浆。考察了吸附时间和分散剂浓度对饱和吸附量的影响,测定了分散之后煤的Zeta电位;采用傅里叶红外光谱表征了分散前后煤中官能团的变化,利用环境扫描电镜(ESEM)观察了分散前后煤的表观形貌。结果表明:当分散剂质量浓度为600 mg/L时,在25℃吸附12 h饱和吸附量达到8 mg/g,分散过程中Zeta电位由-8.54 mV降低到-31.5 mV,表明分散剂木质素磺酸钠的接枝共聚物对神华煤具有良好的分散稳定性。     

污泥活性炭对焦化废水中COD的深度处理

以污水厂脱水污泥、锯末和焦油的混合物为原料,采用ZnC l2和KOH为活化剂制备出过渡孔发达、强度大的污泥活性炭S-AC(ZnC l2)和S-AC(KOH),并将其应用于焦化废水生化出水中COD的深度处理。结果表明:2种吸附剂对焦化废水中COD的吸附行为均符合Langmuir等温方程,吸附量随着温度的升高而增大。伪二级方程可较好地描述2种吸附剂对COD的吸附行为,静态动力学数据结果符合液膜扩散方程,液膜扩散为吸附过程的主控步骤。动态吸附与脱附研究表明:吸附流速为10 BV/h(BV为吸附剂装柱体积)时,S-AC(KOH)对COD的穿透吸附量和饱和吸附量分别为11.75 mg/mL和13.54 mg/mL;S-AC(ZnC l2)对COD的穿透吸附量和饱和吸附量分别为12.46 mg/mL和14.53 mg/mL;以质量分数5%NaOH为脱附剂,脱附流速为5 BV/h时,吸附剂的脱附率可达90%以上。     

氢氧化镁对Cr（Ⅲ）吸附特性研究

本文考察了氢氧化镁用量和pH对处理效果的影响,研究了氢氧化镁对Cr(III)的吸附热力学和动力学特性,并对作用机理进行了探讨.结果表明:氢氧化镁对铬离子具有较强的吸附能力,吸附等温线符合Langmuir和Frendlich模型,饱和吸附量为69.44mg/g;二级动力学方程较好地表征了氢氧化镁吸附Cr(III)的动力学特性.     

煤泥对木质素系分散剂的吸附性能研究

为了解木质素系分散剂(LS)对煤泥成浆性能的影响,根据LS在煤泥表面的静态吸附试验,采用动力学方程和等温吸附模型对吸附曲线进行拟合分析,研究LS在煤泥表面的吸附作用机理。结果表明:LS初始浓度对吸附过程有显著影响,初始质量浓度为0.4 g/L时,吸附效果最佳;LS初始浓度相同时,吸附量随温度升高而增加;吸附过程符合伪二级动力学方程,吸附速率由表面扩散和颗粒内扩散联合控制;吸附行为符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,热力学参数计算结果表明LS主要通过氢键、静电等作用自发吸附在煤泥表面,通过增加煤泥表面润湿性,提高浆体分散稳定性。     

城市污泥-膨润土颗粒吸附剂的制备及其处理含铅废水的研究

通过焙烧实验和振荡吸附实验,研究了城市污泥.膨润土颗粒吸附剂的制备及其在含铅离子废水中的吸附特性.结果表明,颗粒吸附剂制备的最佳组合条件为城市污泥:膨润土=6:4(质量比),粒径为1.2mm,在550℃下焙烧2h;在温度为25℃左右,pH值为4,Pb~(2+)初始浓度为30mg/L、吸附剂用量为10g/L、吸附时间为30min条件下,吸附剂对废水中的Pb~(2+)的去除效率可达92.55%.吸附剂对Pb~(2+)的吸附符合Langmuir吸附方程.     

聚羧酸减水剂在低阶煤制浆中的分散机理研究

为了探索聚羧酸减水剂对低阶煤制水煤浆的分散作用以及作用机理,采用聚羧酸减水剂对鄂尔多斯地区3个矿区低阶煤成浆性能进行了研究,利用黏度计、紫外-可见分光光度计、Zeta电位仪检测了不同掺量聚羧酸减水剂的水煤浆的浓度、黏度、在煤表面的吸附量以及对煤表面Zeta电位的影响。结果表明,聚羧酸减水剂具有良好的分散性能,水煤浆浓度可提高20%,到达饱和掺量前,减水剂掺量与浆体浓度、黏度、吸附量和Zeta电位高度相关,超过饱和掺量,浆体浓度不再增加,并出现反向吸附现象。红外光谱显示,聚羧酸减水剂具有较多活性吸附点,有能起到空间排斥作用的支链,其作用机理是静电斥力和立体位阻,且分散作用与煤质有关。     

萘系分散剂与褐煤之间的相互作用规律研究

4种萘系分散剂与褐煤进行成浆性实验以研究分散剂的用量对水煤浆(CWS)流变性的影响,并选择各分散剂的最佳药剂量进行制浆,通过浓黏曲线确定浆体的定黏浓度。结果表明,分散剂的用量对CWS的流变性有显著的影响,用量过多或过少都会使CWS的表观黏度增加,最佳用药量根据分散剂的结构性质有明显差别,4种萘系分散剂与褐煤均有良好的匹配性,通过分散剂结构的改善,可以显著提高褐煤水煤浆的定黏浓度,从而促进褐煤水煤浆的有效利用。     

煤基重金属螯合吸附剂的制备及性能研究

为提高煤对重金属离子的吸附性能,以平均粒度为71.55 μm的神府煤颗粒为原料,γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）为偶联剂,将三乙烯四胺（TETA）通过偶联剂接枝于煤粉颗粒表面,与二硫化碳、氢氧化钠反应生成二硫代氨基甲酸盐制得以神府煤为基体的重金属螯合吸附剂,考察了其对重金属离子Ni2+的螯合吸附特性。结果表明,螯合吸附剂对Ni2+的螯合吸附符合Langmuir吸附等温线,其吸附容量为104.17 mg/g,明显高于原煤粉的32.23 mg/g。螯合吸附剂吸附Ni2+的ΔH,ΔG均为负值,说明吸附为自发放热过程。红外光谱分析表明,螯合吸附剂在1 309 cm-1及1 120 cm-1吸收峰为N-C-S,CS的吸收峰,表明DTC螯合基团成功接枝到煤颗粒表面。吸附饱和的螯合吸附剂在较高pH值条件下具有较好的稳定性。用0.1 mol/L醋酸脱附吸附饱和的螯合吸附剂,脱附率达90.74%。     

淀粉水煤浆分散剂的制备及性能研究

在氧化还原体系中,以淀粉为主链,与苯乙烯磺酸钠和丙烯酸进行自由基聚合,合成新型聚羧酸盐水煤浆分散剂。通过红外光谱、动态接触角、Zeta电位对其结构和性能进行表征和分析,考察分散剂的用量和水煤浆浓度对水煤浆分散效果的影响,并对其稳定性、流变性、分散机理进行研究。淀粉水煤浆分散剂应用于神华煤制浆,提高了其制浆性能。分散剂用量为0.4%,水煤浆浓度为66%时,水煤浆的分散性能最佳,表观黏度为848 mPa·s。     

热重-红外联用分析污泥水煤浆的气化特性

利用热重-红外联用仪对城市污泥、神华煤水煤浆及污泥水煤浆的气化特性进行了分析,考察了污泥对神华煤水煤浆气化特性的影响。结果表明:污泥和神华煤基础性质不同,气化过程中两者总失重率、失重速率和气化起始温度存在明显差异;污泥反应后的气体产物中含有少量的烃类物质,且污泥产生CO的初始温度和含量均低于神华煤水煤浆;污泥水煤浆的气化起始温度因污泥的掺入降低约30℃,随着污泥掺混比例的提高,污泥水煤浆的气化起始温度逐渐降低,反应完成所需的时间逐渐减少,反应特性指数Rs逐渐增大。通过对污泥碱性指数B的计算,可以看出污泥的"碱性指数"B>1,说明污泥对污泥水煤浆气化具有促进作用。     

竹炭对废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能研究

研究竹炭加入量和废水pH值对吸附效果的影响,以及竹炭对Ni(Ⅱ)的吸附动力学和热力学特性。结果表明,增加竹炭加入量,废水中Ni(Ⅱ)去除率增高,可达95.6%,竹炭对中性和碱性废水中Ni(Ⅱ)吸附效果更好。二级动力学方程很好地表征了竹炭吸附Ni(Ⅱ)的动力学特性。竹炭对Ni(Ⅱ)具有一定的吸附能力,且竹炭粒径越小吸附能力越强,吸附等温线符合Langmuir模型,饱和吸附量为1.0~1.3 mg/g。动态吸附实验表明,出水中Ni(Ⅱ)浓度先增大后降低,在未达到饱和吸附点时,竹炭的吸附量已达1.17 mg/g。     

半焦调质城市污泥的成浆性能及其污泥煤浆的流变特性

采用成浆实验法研究了半焦调质城市污泥的成浆性能以及半焦调质城市污泥与煤混合物的成浆性能及其浆体流变特性。结果表明:半焦的含量是影响半焦调质城市污泥成浆性能的关键因素,半焦调质城市污泥的成浆性能随其半焦含量的增加而变好,当半焦的含量增大到80%时,半焦调质城市污泥的定黏浓度仍只有33.88%,说明其成浆性能差;泥煤混合物的成浆性能随半焦调质城市污泥配比的增大而变差,其定黏浓度(φ)与半焦调质城市污泥配比(x)呈良好的线性相关关系:φ=68.835 1-1.201 1x,R~2=0.953 6;污泥煤浆的浆体为假塑性流体,呈现剪切变稀的性能。上述研究成果对制备高能效的污泥煤浆,实现污泥的能源化利用有重要意义。     

含瓦斯煤的吸附量与孔隙率及变形的映射规律研究

为厘清含瓦斯煤的吸附量与孔隙率及变形的映射规律,以高压容量法测试煤吸附瓦斯等温曲线的过程为条件,针对煤样在不同瓦斯压力的作用下,吸附量对煤孔隙率、变形的影响进行了理论分析;利用工业CT技术与高压容量法相结合的方法,研究含瓦斯煤的吸附量与孔隙率、变形的映射规律。结果表明:随着吸附瓦斯量的增加,煤的孔隙率逐渐降低,并趋于稳定值;煤的变质程度越高,其孔隙率演化的趋势越缓;煤的体积应变呈现近似于线性增长的特征。     

弱酸改性粉煤灰空心微珠用于处理铅锌选矿废水吸附试验研究

提出将粉煤灰空心微珠作为吸附剂应用于铅锌选矿废水治理。首先采用BET、SEM、XRD、Zeta电位等测试方法,考察了微珠的弱酸活化机制,然后对实际废水中残留的选矿药剂以及重金属离子开展了吸附试验研究。结果表明:微珠经弱酸活化后,其表面电位由-1.797 6mV增加到-15.538 7mV,大幅度提高了静电吸附能力;对实际废水中的COD有很好的去除效果,但四种药剂呈现不同的吸附行为。饱和吸附量方面:腐植酸钠(6.492mg/g)乙硫氮(2.250mg/g)丁基黄药(1.680mg/g)BK-906(0.024mg/g);吸附速率方面:腐植酸钠(K=0.330 2min~(-1))丁基黄药(K=0.312 1min~(-1))BK-906(K=0.020 1min~(-1))乙硫氮(K=0.008 1min~(-1))。对废水中低浓度的Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)离子也呈现出一定的去除效果,重金属离子与残留的选矿药剂的络合共吸附是其主要去除机理。     

煤体吸附瓦斯过程表面电位特征实验研究

为了研究煤体吸附瓦斯过程表面电位特征规律,设计了煤体吸附瓦斯过程的表面电位实验系统,测试了不同压力下煤体吸附瓦斯的电位信号。实验结果表明,煤体在吸附瓦斯过程中能够产生表面电位信号,且随着吸附时间的增长表面电位信号逐渐增大。对于同一个煤样,不同瓦斯压力下吸附过程中煤体产生的表面电位信号对前一次吸附瓦斯压力下煤体产生的电位信号具有记忆效应,当吸附瓦斯压力超过前一次吸附瓦斯压力值时,煤体产生的表面电位信号较大。而当吸附瓦斯压力低于前一次吸附瓦斯压力值时,煤体产生的表面电位较小。煤体吸附瓦斯产生表面电位信号的主要原因是瓦斯气体在煤体孔隙内渗流时产生流动电势,以及瓦斯气体对煤体微裂纹、裂隙的破坏产生的自由电荷等。     

改性木质素分散剂对褐煤水煤浆流变性的影响

以廉价可再生的改性木质素作为分散剂,研究了宝日希勒褐煤的成浆性能;利用正交试验,考察了煤的配比、浆体温度、改性木质素分散剂用量和pH值对成浆性能的影响;利用单因素试验,研究了pH值、煤的配比、分散剂用量和制浆温度等因素对水煤浆流变性的影响。结果表明,各因素对浆体流变性影响大小顺序为:煤的配比>浆体温度>分散剂用量>pH值;在25℃,煤的配比为30∶20,分散剂用量为0.3%以及pH值=4的优化条件下,该煤成浆的最大浓度达56.1%,与原料木钠相比,改性木质素成浆浓度提高了4.1个百分点。     

CuO/活性炭(AC)复合材料的制备与表征及吸附性能

制备了CuO/活性炭(AC)复合材料,并研究了它对废水中Mo(Ⅵ)的吸附性能。利用X射线衍射仪、傅里叶红外光谱分析仪、带能谱仪的扫描电子显微镜和透射电子显微镜对CuO/AC结构进行了表征,结果表明,复合材料颗粒平均粒径25～31 nm。考察了pH值、温度和Mo(Ⅵ)初始浓度等因素对CuO/AC吸附性能的影响,并研究了其吸附热力学和动力学规律,结果表明,在pH＝6、温度50 ℃时,CuO/AC的饱和吸附量为391.60 mg/g; CuO/AC复合材料对Mo(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir方程和准二级动力学模型,吸附过程为自发吸热过程。