磁化对超细煤水煤浆作用机理的初步探讨.doc

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1、磁化对超细煤水煤浆作用机理的初步探讨摘要：通过磁化时间和磁感应强度对超细煤水煤浆流变特性的影响和煤粉磁化前后的红外光谱分析，研究了磁化对超细煤水煤浆作用的机理。结果表明，磁化会使煤颗粒表面形成致密的稳定的水化膜，使水的浸润性提高，增加煤与水的附着力，促进了添加剂在煤表血的有序排列，增加了可流动水的量，降低了超细煤水煤浆的粘度，进而改善了超细煤水煤浆的流变特性。关键词：磁化；超细煤；水煤浆；红外光谱磁化技术在工业、农业、生物医学系统得到了广泛的应用，取得了显著的经济效益［1］。水煤浆性能的好坏直接与构成水煤浆的煤、水

2、以及添加剂的性质密切相关。外加磁场可以改变分子、原子、离子等的磁矩，从而使煤浆的物理化学性质发生改变。常规水煤浆的煤粒粒度较粗，稳定性较差等问题，给商业化应用带来了极大的不便。而精细水煤浆制浆成本高,粘度大，工业化应用与试验开展得很少，限制了该技术的推广应用。超细煤水煤浆是介于常规水煤浆和精细水煤浆之间的一种全新的、环保效果显著的水煤浆［2］。一、实验部分（一）煤样分析。实验煤样來源于黑龙江省七台河矿业精煤集团新兴选煤厂的洗选精煤，煤样的工业分析结果见表1。表1煤样的工业分析结果样品名称Mad/%Aad/%Vad/

3、%Qb.ad/MJ•kg-l七台河洗精煤2.578.7530.6233.14（-）实验方法和步骤。制浆所选用的添加剂为木质素磺酸钠。制浆设备采用调速搅拌机，转速在0〜2950iVniin之间。水煤浆表观粘度用NXS-11A粘度计测定。超细煤水煤浆的磁化实验采用XCQS顺控湿法强磁选机，强磁选机产生的磁场是电磁场，磁感应强度较强且比较均匀的。将制好的水煤浆放入高强磁选机中，在一定的磁感应强度下，磁化一定时间，然后测其粘度。二、结果分析（-）磁化时间对超细煤水煤浆流变特性的影响。制备浓度为57%的超细煤水煤

4、浆，分别在375mT>490mT、675mT的磁感应强度下磁化超细煤水煤浆，研究磁化时间对超细煤水煤浆粘度的影响，结果见图1。图1磁化时间对超细煤水煤浆粘度的影响由图1可知，磁化吋间对超细煤水煤浆流变特性的影响较大，随着磁化时间的增加，磁化対超细煤水煤浆粘度的影响基本上是呈先下降后上升的趋势，不同磁感应强度对水煤浆的粘度的影响有一定差异，引起水煤浆粘度下降或上升的时间区间不同。在磁感应强度为375mT吋，磁化时间小于15min,磁化后的超细煤水煤浆与空白试样相比，粘度随着时间的延长呈现下降趋势，在磁化时间为15mi

5、n时有明显改善，并降至最低点，此后随磁化时间的延长，粘度又呈现上升趋势；而磁感应强度为490mT和675mT时，磁化后的超细煤水煤浆粘度在磁化时间为lOmin时降至最低点，且后者比前者下降的程度大，继续延长磁化时间，粘度又上升。因此，通过磁化改善超细煤水煤浆的流变特性时，磁化时间不宜过长，以lOmin为宜。（二）磁感应强度对超细煤水煤浆流变特性的影响。制备浓度为57%的超细煤水煤浆，分别在磁化时间为5min.lOmin.15min下磁化超细煤水煤浆，研究磁感应强度对超细煤水煤浆粘度的影响,结果见图2o图2磁感应强度

6、对超细煤水煤浆粘度的影响由图2可知，在不同的磁感应强度下，磁化对超细煤水煤浆的粘度冇较大影响。在675mT的磁感应强度下，对超细煤水煤浆的降粘效果最佳。磁感应强度为375mT吋，磁化15min比磁化lOmin和5min的降粘效果要好；而磁感应强度在490mT和675mT下，磁化时间小于15min时，对于相同的磁化时间，随着磁感应强度的增加，超细煤水煤浆的粘度呈现的下降趋势是…致的。在此基础上再增强磁感应强度，粘度会继续上升。（三）磁化煤粉的红外光谱分析。煤粉磁化前后的红外光谱图如图3、4所示。图3原样光谱图图4磁感

7、应强度675mT、磁化时间15niin煤粉的红外光谱图磁化与未磁化煤样的红外光谱图冇一定变化，从图3、图4可以分析出:(1)磁化后的煤样在3692cm-K3620cm-1处出现了不同程度的吸收峰，尤英是出现了肩峰，证明有游离一0H的存在，这说明煤在磁化后煤中的官能团位置发生了一定的变化，导致煤的分子结构发生变化，从而使煤屮分子间和颗粒间的作用力发生变化，进而影响了水煤浆的流动性和流变性。(2)磁化后的煤样在1739cm-l>1799cm-l处出现了弱吸收峰，此处是竣基屮00的伸缩振动；随着磁感应强度的增强和磁化时间

8、的延长，在1030cm-l处的吸收、峰强度也逐渐增强，此处是酚、醇、瞇中C-0的伸缩振动，说明磁化后煤的结构中酚、醇、醴C-0官能团的数量逐渐增多。“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”