利用煤泥与焦化废水制备煤泥浆的试验研究_张明

2010年第3期广东化工第37卷总第203期www.gdchem.com·149·利用煤泥与焦化废水制备煤泥浆的试验研究张明，吕永康(太原理工大学，山西太原030024)[摘要]洗煤厂排放的煤泥由于其粒度细且均一(小于75μm粒度占90%以上)、灰分含量高、含水量大、燃烧热值低等特性。该实验通过煤泥与焦化废水共制水煤浆并对其成浆性进行研究，研究结果表明浆体的成浆浓度高达72%，稳定性至少大于10d，具有明显的宾汉塑性体特性，抗老化和抗温变性能都比较好。[关键词]煤泥；焦化废水；木质素磺酸钠；成浆特性[中图分类号]TQ[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2010)03-0149-02ExperimentalStudyonPreparingCoalWaterMixturebyUsingtheSlimeandCokingWasteWaterZhangMing,LvYongkang(TaiyuanUniversityofEngineering﹠Science,Taiyuan030024,China)Abstract:Slimeofthecoalpreparationplantischaracteristicofsmallanduniformsize,highashandwatercontent,lowcalorificvalue.ThepurposeoftheexperimentwastoresearchtheslurryabilityofCWSwhichwasmixedcoalslimewithcokingwastewater.Theresultsshowedthat:theslurryconcentrationupto72%andthestabilitymorethan10d.ItalsohadsignificantBinghamplasticspropertyandbetteranti-ageingandanti-temperaturechangecharacteristic.Keywords:coalslime；cokingwastewater；sodiumlignosulfonate；slurryability普通水煤浆用原煤、助剂和水制成，成本仍然较高。煤的洗选过程中，经选煤后排出的大量煤泥难以处理，煤泥的特点是粒度小、粘度大、水分高，商品价值低，而且在堆积状态下不稳定，遇水易流失、风干即飞扬，造成环境污染，同时堆放煤泥占用了大量场地[1]。焦化废水成分复杂，不但含有高浓度的氨氮、酚、氰，而且还含有如吲哚、萘、吡啶、菲蒽、苯并芘等多种芳香族化合物。同时，污染物浓度均较高，如剩余氨水未脱酚时，COD高达2500～10000mg/L，NH3-N2000～3000mg/L，酚1700～2300mg/L。如果用焦化废水能制取性能良好的水煤浆则既可以减少环境污染又可以增加制造水煤浆用水来源，具有良好的社会效益和经济效益。利用山西丰富的洗煤下脚料-煤泥作基料、木质素磺酸钠做添加剂、焦化废水作稀释剂，按一定配比制备成经济环保型水煤浆作为热能动力。其特征是综合利用工业废料，实现变废为宝、化害为利、清洁生产、循环经济、节约能源资源、减少废水废气排放。使经济环境社会效益协同科学可持续发展。1试验部分1.1煤泥试验中选用的煤泥来自太原选煤厂，水煤浆制备过程中，煤泥中灰分和元素组成对制浆有着很大的影响，见表1。表1煤泥工业分析参数Tab.1Analysisparametersofcoalindustry%MadAdVdaf5.7237.5023.021.2焦化废水实验采用的废水是由太原市煤气化公司提供的(生化前的)焦化废水，废水的指标见表1.3添加剂添加剂采用天津市双环助剂厂生产的木质素磺酸钠。表2废水指标Tab.2Wastewaterindicators项目酚总排/(mg·L-1)pHCOD/(mg·L-1)氰化物/(mg·L-1)硫化物/(mg·L-1)氨氮/(mg·L-1)生化前的废水113.218.31130.8511.8751.3383.62试验方法及仪器2.1水煤浆的性质分析方法水煤浆粘度的测定：采用NXS-4C型水煤浆粘度计在25℃、剪切速率为100s-1的条件下测定。水煤浆流动性的测定：采用目测法，分为连续流动，间断流动，不流动三个等级。水煤浆的稳定性：用棒插法测定。2.2水煤浆的性能评价指标最高成浆浓度：即当粘度小于1200mPa.s时，水煤浆所能达到的浓度最大值。流变性：对流变模型τ=τ0+KDn作回归分析，浆体流动度指数n、初始应力τ0与浆体流型的对应关系如下：τ0=0，n(1假塑性流体；τ0=0，n=1牛顿流体；τ0=0，n(1涨塑性流体；τ0≠0，n(1屈服假塑性流体；τ0≠0，n=1宾汉塑性流体[2]。3试