煤泥水磁化改性及磁化-絮凝沉降研究

为研究磁化作用对煤泥颗粒同种表面电荷(ζ电位)及表面水化膜的影响,以磁场强度和磁化时间为变量对煤泥水进行磁化处理试验。采用自然沉降、絮凝沉降、混凝沉降和预磁化-絮凝沉降等方法对煤泥水进行沉降处理,分析沉降特性,揭示煤泥水磁化处理作用机理。结果表明,在0.15~0.25 T磁场下预磁化2~3 min时,煤泥颗粒的ζ电位由30.5 me V降至20.1 me V,煤泥颗粒的表面水化膜明显减薄。混凝沉降与预磁化-絮凝沉降的沉降速度、尾泥高度均明显优于单纯的絮凝沉降,而预磁化-絮凝沉降在沉降速度、上清液透光率、尾泥高度等方面又优于混凝沉降,尾泥高度减少25%,煤泥水透光率达到82.2%。     

粉煤灰磁珠精选改性及其磁絮凝应用研究

通过分步磁选法对粉煤灰磁珠进行了磁性精细分级,获得了强、中、弱三类磁珠;对强磁性磁珠进行高速球磨粉磨,然后再次磁选提纯;分析表明,球磨前后的磁珠质量比为0.82∶1,平均粒径由36.2μm减小为1.6μm;球磨后磁珠的晶体结构进一步优化,非磁性物被有效去除,其饱和磁化强度由43.66 emu/g升高为61.93 emu/g;对粉磨前后的磁珠进行表面处理,并用于煤泥水的磁絮凝沉降实验,发现粉磨后的磁珠分散性和悬浮性更佳,可与絮凝剂形成均匀的磁絮团,从而具有更佳的磁絮凝效果。     

强场预磁化对高浊度黏土污水混凝沉降的影响

高浊度矿物污水难以高效澄清处理的主要原因之一是黏土矿物颗粒表面荷电且包覆有一层"水化膜",使得矿物颗粒凝聚、絮凝困难。为了提升高浊度污水的混凝澄清效果,降低化学药剂用量,将强场预磁化处理引入混凝沉降过程,采用预磁化-混凝沉降工艺处理高浊度黏土污水。通过单因素变化试验及多因素正交试验,研究了磁场强度、磁化时间等预磁化工艺参数及药剂制度对黏土污水澄清效果的影响。研究结果表明,强磁场作用对高浊度黏土污水的性质具有显著影响,从而使得污水的混凝澄清效果显著提升。黏土絮团的平均沉降速度增大1.92倍,沉降20 min时的尾泥体积减少38.9%,上清液透光率提高54.1%。预磁化最佳的磁场强度范围为178～241 mT。磁场强度减小,磁化效果迅速减弱;磁化强度增加,磁化效果无明显增强。预磁化最佳的磁化时长为90 s左右。在获得同等澄清效果的情况下,预磁化-混凝沉降比常规混凝沉降的絮凝剂用量减少了50%,CaCl_2用量减少了75%。同时,最终尾泥体积反而减小了14.65%。机理分析表明,强场预磁化对矿粒表面的双电层结构及水分子排列构型具有较大影响,从而显著减小了zeta电位减小、减薄了矿粒表面的水化膜。矿粒表面性质的改善可以显著提升黏土矿粒的凝聚效率、促进矿粒与絮凝剂分子的结合,从而提升了高浊度黏土污水的混凝效果。本工作为高泥化矿物污水的澄清处理提供了一种绿色高效的新方法。     

粉煤灰磁珠资源化利用研究进展

粉煤灰磁珠具有较强的磁性,同时又具有特殊的多孔微珠结构,因而拥有较高的资源化利用价值.在对粉煤灰磁珠的微观结构及理化性质总结的基础上,对粉煤灰磁珠在重介质选煤、污水处理、功能复合材料等领域中的应用研究进行了综述.进而提出磁珠精细分级、分类资源化的新思路,并分析了磁珠资源化研究的发展方向.