CN107727543A - 一种水煤浆成浆性试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水煤浆成浆性试验方法，包括如下步骤：步骤S1：设定制浆量为A克，把分散剂原料和水混合搅拌，得到分散剂稀释液；步骤S2：预留5%A克的分散剂稀释液，把剩下的分散剂稀释液和煤加入研磨盅内，并放入快速研磨机中，进行第一次研磨；步骤S3：停止研磨，把预留的5%A克分散剂稀释液加入研磨盅内，进行第二次研磨；步骤S4：研磨结束，进行过筛，获得水煤浆；步骤S5：检测水煤浆的粘度和浓度；步骤S6：对水煤浆的状态进行7天稳定性观察，观察其析水量和产生沉淀的软硬。本发明提供一种水煤浆成浆性试验，能保证煤研磨充分的同时，使更多分散剂作用在煤的表面，使制得的水煤浆的粘度符合生产要求。
Description
技术领域
本发明涉及水煤浆生产的技术领域，尤其涉及的是一种水煤浆成浆性试验方法。
背景技术
水煤浆成浆性试验通过模拟实际的水煤浆生产过程，对水煤浆的成浆效果进行分析，从而可以判断水煤浆生产中使用的分散剂原料的品质是否符合分散剂原料的技术规范书、使用的煤种是否适合用于单独制高浓度水煤浆。
但现有的水煤浆成浆性试验使用的研磨机与实际生产用的球磨机的研磨球材质不同、研磨球的大小和级配不同、研磨球的运动方式不同，从而导致二者研磨得到的煤的粒径大小和粒径分布有差异；此外，在水煤浆的实际生产中，所有材料（煤、分散剂、水）均连续给进至球磨机内进行研磨，而水煤浆成浆性试验中是小试验，所有材料一次添加，由于煤种不同、同种煤的颗粒大小也不同，其所需的研磨时间也不同。在相同的试验条件下，当研磨时间较短时，煤的研磨不充分，煤的平均粒径较大，被过滤的渣料量多，造成浪费；当研磨时间较长时，煤研磨更充分，渣料量少，但由于分散剂稀释液为一次添加，在研磨过程中，分散剂会不断渗透到煤的孔隙中，使附着在煤表面的分散剂减少，由于分散剂是作用于颗粒物的表面，附着在煤表面的分散剂减少会导致分散剂的分散效果变差，从而使制得的水煤浆的粘度高、稳定性差、流动性差，不符合生产要求。因此，在一次添加的水煤浆成浆性试验中，难以确保煤的研磨更充分且更多分散剂作用在煤的表面。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水煤浆成浆性试验，能保证煤研磨充分的同时，使更多分散剂作用在煤的表面，使制得的水煤浆的粘度符合生产要求。
本发明的技术方案如下：
一种水煤浆成浆性试验方法，其中，包括如下步骤：
步骤S1：设定制浆量为A克，把分散剂原料和水混合搅拌，得到分散剂稀释液；
步骤S2：预留5%A克的分散剂稀释液，把剩下的分散剂稀释液和煤加入配置好研磨球的研磨盅内，把盛装有混合物的研磨盅放入快速研磨机中，进行第一次研磨；
步骤S3：停止研磨，把预留的5%A克分散剂稀释液加入研磨盅内，进行第二次研磨；
步骤S4：研磨结束，把得到的水煤浆混合物依次经过6mm和0.9mm的筛子，获得水煤浆；
步骤S5：检测获得的水煤浆的粘度和浓度；
步骤S6：对水煤浆的状态进行7天稳定性观察，观察其析水量和产生沉淀的软硬。
所述的水煤浆成浆性试验方法，其中，在步骤S1之前还包括步骤S0：测定分散剂原料浓度为B，测定煤的含固量为C。
所述的水煤浆成浆性试验方法，其中，步骤S1和步骤S2中煤的用量为M1、分散剂原料的用量为M2、水的用量为M3，M1、M2和M3的计算过程如下：设定目标制浆浓度为D，分散剂原料添加量为E克/千克干煤，M1=（A×D）/C；M2=（A×D×0.001×E）/B；M3=A-M1-M2。
所述的水煤浆成浆性试验方法，其中，第一次研磨的转速为1400r/min，研磨时间为180s。
所述的水煤浆成浆性试验方法，其中，第二次研磨的转速为1400r/min，研磨时间为30s。
所述的水煤浆成浆性试验方法，其中，当把判断水煤浆成浆效果的方法用于判断分散剂原料的品质时，使用的煤是经过破碎、煤质稳定的煤种，当步骤S5中检测到的水煤浆粘度小于1250 mpa.s|100(1/s)时，且步骤S6中的水煤浆在4天内没有产生硬沉淀，即可得出分散剂原料符合分散剂原料技术规范书的要求；当步骤S5中检测到的水煤浆粘度大于1250 mpa.s|100(1/s)时，且步骤S6中的水煤浆在4内产生硬沉淀，即可得出分散剂原料不符合分散剂原料技术规范书的要求。
所述的水煤浆成浆性试验方法，其中，当把判断水煤浆成浆效果的方法用于判断某种煤是否适合单独制高浓度水煤浆时，使用的分散剂原料符合分散剂原料技术规范书要求，当步骤S5中检测到的水煤浆粘度小于1250 mpa.s|100(1/s)时，且步骤S6中的水煤浆在4天内没有产生硬沉淀，即可得出该煤适合单独制高浓度水煤浆；当步骤S5中检测到的水煤浆粘度大于1250 mpa.s|100(1/s)时，且步骤S6中的水煤浆在4天内产生硬沉淀，即可得出该煤不适合单独制高浓度水煤浆。
所述的水煤浆成浆性试验方法，其中，当把判断水煤浆成浆效果的方法用于判断某种煤是否适合单独制高浓度水煤浆时，在步骤S6之后还包括步骤S7：对步骤S4中筛子上的渣料进行冲洗并烘干，得到渣料，当渣料的质量小于或等于7克时，渣料对磨机的产量、耗能影响小；当渣料的质量大于7克时，渣料对磨机的产量、耗能影响大
本发明的有益效果：本发明提供一种水煤浆成浆性试验，能保证煤研磨充分的同时，使更多分散剂作用在煤的表面，使制得的水煤浆的粘度符合生产要求。在试验中预留制浆量的5%的分散剂稀释液作为二次加入，在一次研磨结束后，加入预留的分散剂稀释液，进行二次研磨，使煤能研磨充分的同时，使较多分散剂附着在煤表面，由此制得的水煤浆的粘度小、稳定性好、流动性好，符合生产要求，能对实际生产起指导作用。
附图说明
图1是本发明中水煤浆成浆性试验的流程图。
图2是本发明中分散剂稀释液二次添加量不同的对比实验结果。
图3是本发明中《萘磺酸钠甲醛缩合物缩合物技术规范书》的节选。
图4是本发明中《萘磺酸钠甲醛缩合物缩合物技术规范书》的节选。
图5是本发明中煤质的筛选标准。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
如图1所示，一种水煤浆成浆性试验方法，包括如下步骤：
步骤S1：设定制浆量为A克，把分散剂原料和水混合搅拌，得到分散剂稀释液；
步骤S2：预留5%A克的分散剂稀释液，把剩下的分散剂稀释液和煤加入配置好研磨球的研磨盅内，把盛装有混合物的研磨盅放入快速研磨机中，进行第一次研磨；
步骤S3：停止研磨，把预留的5%A克分散剂稀释液加入研磨盅内，进行第二次研磨；
步骤S4：研磨结束，把得到的水煤浆混合物依次经过6mm和0.9mm的筛子，获得水煤浆；
步骤S5：检测获得的水煤浆的粘度和浓度；
步骤S6：对水煤浆的状态进行7天稳定性观察，观察其析水量和产生沉淀的软硬。
具体地，在步骤S1之前还包括步骤S0：测定分散剂原料浓度为B，测定煤的含固量为C。
其中，步骤S1和步骤S2中煤的用量为M1、分散剂原料的用量为M2、水的用量为M3，M1、M2和M3的计算过程如下：设定目标制浆浓度为D，通过分散剂的技术规范书可知分散剂原料添加量为E克/千克干煤，M1=（A×D）/C；M2=（A×D×0.001×E）/B；M3=A-M1-M2。第一次研磨的转速为1400r/min，研磨时间为180s；第二次研磨的转速为1400r/min，研磨时间为30s。
在水煤浆成浆性试验方法中，预留分散剂稀释液作为二次加入，使煤与第一次加入的分散剂稀释液进行第一次研磨，在第一次研磨中，第一次加入的分散剂稀释液对煤起助磨的作用，使煤研磨充分，但有较多的分散剂稀释液在研磨时进入煤的孔隙中；在第一次研磨结束后，加入预留的分散剂进行第二次研磨，使煤研磨得更充分，第二次研磨的时间比第一次研磨的时间要短，使第二次加入的分散剂稀释液更多作用在煤的表面，因此，能保证煤研磨充分的同时，使更多分散剂作用在煤的表面，使制得的水煤浆的粘度符合生产要求。作为二次加入的分散剂稀释液的量优选为5%A克。以制浆量300克为例，则需要预留15克的分散剂稀释液作为二次加入，二次加入的分散剂稀释液的量对水煤浆成浆性的影响很大，如图2所示，在相同的实验条件下，当分散剂稀释液的二次加入量为14.7克和15克时，制得的水煤浆的粘度分别为1302.7mpa.s|100(1/s)和1204.5 mpa.s|100(1/s)，二者的粘度差异较大，其中分散剂稀释液的二次加入量为14.7克时，粘度大于1250 mpa.s|100(1/s)，如图3所示，超出分散剂原料技术规范书的要求，且制得的水煤浆的流动性差，不符合实际生产要求。
实施例一
本实施例把水煤浆成浆性检验方法用于判断分散剂原料的品质，并以判断分散剂原料：萘磺酸钠甲醛缩合物的品质为例，使用同友1#煤检验分散剂原料：萘磺酸钠甲醛缩合物的品质（分散剂原料的品质通过制得水煤浆的稳定性和流动性来判断），设定制浆量为300克。
步骤一：对萘磺酸钠甲醛缩合物缩合物的浓度、PH值和密度进行检测，对烘干物的外观进行观察，如图3所示，根据检测结果和观察结果与《萘磺酸钠甲醛缩合物缩合物技术规范书》中的萘磺酸钠甲醛缩合物的品质参数进行比对和筛选；测得缩合物的浓度为30.47%、PH值为10.36、密度为1.1700kg/L、烘干物外观为棕黄色，与《萘磺酸钠甲醛缩合物缩合物技术规范书》的品质参数相符。
步骤二：测定同友1#煤的含固量为95.02%，按照目标制浆浓度为70%、制浆量为300克，计算同友1#煤的用量M1=（300×70%）/95.02%=221克；按照《萘磺酸钠甲醛缩合物技术规范书》中分散剂原料的添加量3.0克/千克干煤计算出所需缩合物的量M2=（300×70%×0.3%）/30.47%=2.0676克；计算出所需水的量M3=300-M1-M2=76.9324克。
步骤三：分别用电子天平准确称量同友1#煤、萘磺酸钠甲醛缩合物和水的用量：M1、M2和M3；把萘磺酸钠甲醛缩合物和水在300ml的胶杯中混合均匀，得到79克分散剂稀释液；预留15克分散剂稀释液。
步骤四：把剩下的64克分散剂稀释液、煤加入配置好研磨球的研磨盅内，盖好盖子，把装有混合物的研磨盅放入快速研磨机中，进行第一次研磨，研磨转速为1400r/min，研磨时间为180s；停止研磨，把预留的15克分散剂稀释液加入研磨盅内，盖好盖子，进行第二次研磨，研磨转速为1400r/min，研磨时间为30s。
步骤五：研磨结束，将得到的水煤浆混合物经过6mm和0.9mm的筛子，获得水煤浆；检测获得的水煤浆的粘度为1189.6mpa.s|100(1/s)、浓度为69.87%、平均粒度为48.56微米，与《萘磺酸钠甲醛缩合物缩合物技术规范书》中水煤浆的粘度、浓度和粒度标准进行比对，水煤浆的粘度≤1250 mpa.s|100(1/s)，浓度在69.80±0.30%范围内，平均粒度约48微米，符合《萘磺酸钠甲醛缩合物缩合物技术规范书》的粘度和浓度要求。优选地，使用快速水分仪对水煤浆的浓度进行检测，使用成都NXS-4C型粘度仪对水煤浆的粘度进行检测。
步骤六：将获得的水煤浆静置，并进行7天稳定性观察，水煤浆的状态为：第一天：无析水、无沉淀；第二天：微量析水、无沉淀；第三天：少量析水、软沉淀；第四天：析水稍多、软沉淀；第五天：析水多、软沉淀；第六天：析水多、约1/2沉淀；第七天：析水多，约3/4沉淀；与图4的《萘磺酸钠甲醛缩合物缩合物技术规范书》中的稳定性要求进行比对，4天内没有出现硬沉淀，符合《萘磺酸钠甲醛缩合物缩合物技术规范书》的要求。
步骤七：由步骤五和步骤六的检验结果可得，萘磺酸钠甲醛缩合物的品质符合《萘磺酸钠甲醛缩合物缩合物技术规范书》的要求。
实施例二
本实施例把水煤浆成浆性检验方法用于判断某种煤是否适合单独制高浓度水煤浆时（煤种开发）。设定制浆量为300克。
步骤一：对某种煤的煤质（低位发热量、内水分、硫分、灰熔点、挥发分、哈氏可磨系数）进行检测，并根据图5所示的质量标准进行初步筛选。
步骤二：按照目标制浆浓度为60%、制浆量为300克、分散剂原料添加量为10.0克/千克干煤（分散剂原料的浓度为25.12%），计算得出煤、分散剂原料及水的用量分别为：189.8克、7.1656克、103.0344克。
步骤三：分别准确称量煤、分散剂原料和水的用量；把分散剂原料和水在烧杯中混合均匀，得到110.2克分散剂稀释液；预留15克分散剂稀释液作为二次加入。
步骤四：把剩下的95.2克分散剂稀释液、煤加入配置好研磨球的研磨盅内，盖好盖子，把装有混合物的研磨盅放入快速研磨机中，进行第一次研磨，研磨转速为1400r/min，研磨时间为180s；停止研磨，把预留的15克分散剂稀释液加入研磨盅内，盖好盖子，进行第二次研磨，研磨转速为1400r/min，研磨时间为30s。
步骤五：研磨结束，将得到的水煤浆混合物经过6mm和0.9mm的筛子，获得水煤浆；检测获得的水煤浆的浓度为57.72%、粘度为1456.6mpa.s|100(1/s)，平均粒度为59.95微米，粘度大于1250mpa.s|100(1/s)，平均粒度远超出48微米，水煤浆流动性差；对筛子上的渣料进行冲洗并烘干，得到渣料21.56克，渣料质量大于7克，对磨机的产量、耗能影响大。
步骤六：将获得的水煤浆静置，并进行7天稳定性观察，水煤浆的状态为：第一天：析水多、约1/2沉淀；第二天：析水多，几乎全硬沉淀。
步骤七：由步骤六的检验结果可得，该煤不适合单独制高浓度水煤浆，且渣料多、难研磨，影响磨机的产量，只能通过掺配煤使用。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种水煤浆成浆性试验方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：设定制浆量为A克，把分散剂原料和水混合搅拌，得到分散剂稀释液；
步骤S2：预留5%A克的分散剂稀释液，把剩下的分散剂稀释液和煤加入配置好研磨球的研磨盅内，把盛装有混合物的研磨盅放入快速研磨机中，进行第一次研磨；
步骤S3：停止研磨，把预留的5%A克分散剂稀释液加入研磨盅内，进行第二次研磨；
步骤S4：研磨结束，把得到的水煤浆混合物依次经过6mm和0.9mm的筛子，获得水煤浆；
步骤S5：检测获得的水煤浆的粘度和浓度；
步骤S6：对水煤浆的状态进行7天稳定性观察，观察其析水量和产生沉淀的软硬。
2.根据权利要求1所述的水煤浆成浆性试验方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括步骤S0：测定分散剂原料浓度为B，测定煤的含固量为C。
3.根据权利要求2所述的水煤浆成浆性试验方法，其特征在于，步骤S1和步骤S2中煤的用量为M1、分散剂原料的用量为M2、水的用量为M3，M1、M2和M3的计算过程如下：设定目标制浆浓度为D，分散剂原料添加量为E克/千克干煤，M1=（A×D）/C；M2=（A×D×0.001×E）/B；M3=A-M1-M2。
4.根据权利要求1所述的水煤浆成浆性试验方法，其特征在于，第一次研磨的转速为1400r/min，研磨时间为180s。
5.根据权利要求1所述的水煤浆成浆性试验方法，其特征在于，第二次研磨的转速为1400r/min，研磨时间为30s。
6.根据权利要求1所述的水煤浆成浆性试验方法，其特征在于，当把判断水煤浆成浆效果的方法用于判断分散剂原料的品质时，使用的煤是经过破碎、煤质稳定的煤种，当步骤S5中检测到的水煤浆粘度小于1250 mpa.s|100(1/s)时，且步骤S6中的水煤浆在4天内没有产生硬沉淀，即可得出分散剂原料符合分散剂原料技术规范书的要求；当步骤S5中检测到的水煤浆粘度大于1250 mpa.s|100(1/s)时，且步骤S6中的水煤浆在4内产生硬沉淀，即可得出分散剂原料不符合分散剂原料技术规范书的要求。
7.根据权利要求1所述的水煤浆成浆性试验方法，其特征在于，当把判断水煤浆成浆效果的方法用于判断某种煤是否适合单独制高浓度水煤浆时，使用的分散剂原料符合分散剂原料技术规范书要求，当步骤S5中检测到的水煤浆粘度小于1250 mpa.s|100(1/s)时，且步骤S6中的水煤浆在4天内没有产生硬沉淀，即可得出该煤适合单独制高浓度水煤浆；当步骤S5中检测到的水煤浆粘度大于1250 mpa.s|100(1/s)时，且步骤S6中的水煤浆在4天内产生硬沉淀，即可得出该煤不适合单独制高浓度水煤浆。
8.根据权利要求1所述的水煤浆成浆性试验方法，其特征在于，当把判断水煤浆成浆效果的方法用于判断某种煤是否适合单独制高浓度水煤浆时，在步骤S6之后还包括步骤S7：对步骤S4中筛子上的渣料进行冲洗并烘干，得到渣料，当渣料的质量小于或等于7克时，渣料对磨机的产量、耗能影响小；当渣料的质量大于7克时，渣料对磨机的产量、耗能影响大。
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