OP/TX表面活性剂对煤泥加压脱水效果及滤饼结构的影响

作者：张辰; 马晓敏^*; 樊玉萍; 董宪姝; 陈茹霞; 李强

来源：煤炭科学技术, 2023, 51(06): 275-285.

DOI：10.13199/j.cnki.cst.2022-0327

• 煤泥脱水
• 表面活性剂
• 压缩脱水指数
• CT扫描
• 滤饼结构

煤泥脱水是煤炭洗选行业的焦点问题之一，采用自主设计的新型加压脱水效果智能监测试验装置，研究了辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)2种表面活性剂对煤泥加压脱水效果，通过压滤脱水试验、平均质量比阻测量、毛细吸水时间(CST)测量、润湿热测量、压缩脱水指数测量和CT测试分析了表面活性剂对煤泥脱水效果的影响机理。压滤脱水试验、平均质量比阻测量、CST测量结果表明：OP-10和TX-10均能提高煤泥加压脱水效果，OP-10最佳药剂量为200 g/t，此时滤饼平均质量比阻为5.21×106 m/kg,CST降低率最大14.25%，过滤速度相比原煤泥提高88.45%，水分为16.7%。TX-10最佳药剂量为400 g/t，此时滤饼平均质量比阻为9.31×106 m/kg,CST降低率最大13.36%，过滤速度相比原煤泥提高76.57%，水分为18.2%。润湿热测量结果表明OP-10的润湿热为1.196 J/g,TX-10的润湿热为4.11 J/g,TX-10的亲水性高于OP-10，相对OP-10难脱水，因此OP-10表面活性剂的压滤脱水效果好。通过滤饼压力-形变关系分析得到了滤饼成型过程的3个阶段，发现压缩脱水阶段与脱水效果密切相关，进一步定义了压缩脱水指数CDI,CDI越低，滤饼可压缩性越高，相同压力下滤饼厚度降低幅度越大，水分越低，最佳浓度下的OP-10和TX-10作用下的压缩脱水指数分别为147.18和155.35。通过CT扫描技术，对原样和加入OP-10压滤成型的滤饼进行微观结构分析，发现原样的有效孔隙率11.96%，连通性差，孤立孔比例大，加入浓度200 g/t的OP-10时，滤饼有效孔隙率为20.43%，连通性好，迂曲度显著下降为1.9，滤饼的渗透率逐渐增大，平均质量比阻就越小，因此可以提高脱水效果。

• 单位
  太原理工大学