改性水煤浆分散剂合成的影响因素.pdf

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1、煤炭加工与综合利用No．3，2013COALPROCESSING＆COMPREHENSIVEUTILIZATION63改性水煤浆分散剂合成的影响因素裴福生，许德平，杨雅，刘宸，陈宇飞，田斌(中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院，北京100083)摘要：实验以木质素磺酸钠、丙烯酸和乙二醇为原料，过氧化氢与七水合硫酸铁作引发剂，合成改性水煤浆分散剂GM；研究了原料配比、反应温度和反应时间对GM在褐煤制浆过程中分散性能的影响；结果表明，在木质素磺酸钠、丙烯酸与乙二醇的配比为1：3：4，反应温度70℃，反应时间1h的条件下，可制备较为优良的

2、褐煤用水煤浆分散剂GM。关键词：褐煤；水煤浆；分散剂；木质素磺酸钠；合成；改性中图分类号：TQ536文献标识码：A文章编号：1005—8397(2013)034)0634)4水煤浆是一种煤基流体燃料，是由煤、水和度水煤浆难度大。因此，寻找来源广泛、性能高少量分散剂，经过一定工艺过程制备而成的。效的分散剂，可以促进对褐煤资源的开发利用。影响水煤浆浓度、稳定性、流动性的因素很多，笔者以木质素磺酸钠分散剂为原料，采用丙烯酸其中水煤浆分散剂是提高其成浆性的重要因素之和乙二醇作改性剂，对木质素磺酸钠进行改性，一J。分散剂的主要作用是改变煤粒表面

3、性质，制备出了性价比较高的水煤浆分散剂。该分散剂使煤颗粒能够很好地在水中分散，使水煤浆具有用于褐煤制浆，可提高其对褐煤成浆的适应性，良好的流动性和稳定性。目前，国外研究的水对提高褐煤制浆浓度有着重要作用。煤浆分散剂虽然性能优良，但其价格昂贵，并不1分散剂合成及性能测试实验适合我国国情。国产水煤浆分散剂主要以萘系、木质素系、腐殖酸系为主，萘系分散剂存在着稳1．1试验原料定性差和成本较高的问题，木质素系和腐殖酸系实验所用原材料包括：木质素磺酸钠，化学分散剂则存在着制浆黏度大、添加量多的问题。纯；丙烯酸，分析纯；乙二醇，分析纯；过氧化氢，此

4、外，国内分散剂主要针对烟煤开发使用，对其分析纯；七水合硫酸铁，分析纯。试验煤样采用宝他煤种的适应性差。我国褐煤储量较高，褐煤制日希勒褐煤，煤质工业分析和元素分析见表1。水煤浆是褐煤的应用方向之一，但褐煤制备高浓表1原煤工业分析和元素分析从煤质分析结果可以看出，宝日希勒褐煤的1．2试验仪器含氧量和内在水分偏高，属于难成浆煤种，若采试验仪器包括容积为500mL的四口烧瓶，用常规制浆方法很难制成高浓度水煤浆，因此有恒温水浴锅，温度计，JJ一1型电动搅拌装置，必要研制改性分散剂，以提高其制浆浓度。电子天平，蠕动泵和移液管等。1．3水煤浆分散剂

5、的合成工艺改性木质素磺酸钠是在原有木质素磺酸钠的收稿日期：2013-03-25作者简介：裴福生(1988一)，女，内蒙古赤峰人，中国矿分子结构中通过化学合成引人羧基，羧基再与乙业大学(北京)化学与环境工程学院矿物加工工程专业2010级在二醇反应，既引入羟基又增加了支链长度。以木读硕士研究生，研究方向：洁净煤技术。煤炭加工与综合利用2013年第3期质素磺酸钠、丙烯酸和乙二醇为原料，过氧化氢烯酸用量为6g时，表观黏度达到最低值，根据与七水合硫酸铁作引发剂，通过优化原料与改性实验中木质素磺酸钠的添加量可知，木质素磺酸剂的比例，调整反应时间等

6、工艺条件进行合成试钠与丙烯酸的比例为1：3时，GM对褐煤的分散能验。具体工艺过程是将一定比例的去离子水和木力最强。质素磺酸钠放入装有搅拌器的四口烧瓶中，在恒2．2乙二醇用量对合成产物GM性能的影响温的水浴锅中搅拌10min后加入一定量的引发选定木质素磺酸钠与丙烯酸的配比，研究乙剂，同时调节水浴锅温度。当水浴锅温度达到某二醇加入量对产物性能的影响。在保持其他反应值时开始向四口烧瓶中滴加丙烯酸，然后滴加乙条件不变的情况下，通过改变乙二醇与木质素磺二醇，在一定温度下进行合成反应。反应结束冷酸钠的比例合成产物。通过观察所制水煤浆的表却后调节产

7、物的pH值，装瓶保存产物，即得到观黏度，检验合成产物的性能，实验结果如图2改性木质素磺酸钠分散剂，将其命名为GM。所示1．4水煤浆的制备及性能测试实验采用干法制浆，采用质量分数法测定水煤浆的浓度，使用NXJ一11旋转黏度计测定水煤：浆黏度，用目测法检测水煤浆的流动性。桴2实验结果与讨论2．1丙烯酸用量对合成产物GM性能的影响根据合成反应可知，加入到反应体系中的丙烯酸数量对合成产物的性能影响较大。为了确定丙烯酸的最佳用量，在保持木质素磺酸钠和乙二图2乙二醇用量对水煤浆表观黏度的影响醇数量及其他反应条件不变的情况下，通过改变从图2可以看出

8、，水煤浆的表观黏度随着乙丙烯酸与木质素磺酸钠的质量比进行合成实验；二醇用量增加呈先下降后上升的趋势，在乙二醇然后利用合成产物制水煤浆，通过观察水煤浆的用量为8g时，出现最低值。根据实验中木质素表观黏度，检验合成产物GM的