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摘要:采用神華集團(tuán)的神華配煤和高濃度印染廢水制備水煤漿，研究其成漿性能，并與自來水制備的水煤漿進(jìn)行性能比較，結(jié)果表明:當(dāng)添加劑LS－A的用量為0.7%時，能夠制備出濃度合理、剪切黏度小于1200 mPa·s的水煤漿，且漿體流動性好;隨著印染廢水pH值的增大，水煤漿的靜態(tài)穩(wěn)定性越好，制漿性能基本沒變;用印染廢水制備的水煤漿主要表現(xiàn)為賓漢塑性流體和屈服假塑性流體，具有剪切變稀的流動特性，能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)男枰?/p>

關(guān)鍵詞:水煤漿;神華配煤;印染廢水;流變性能

印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物濃度高、種類多、含有毒有害成分、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大、成分復(fù)雜等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水之一。一般印染廢水pH值為6～13，色度可高達(dá)1000倍，CODCr為400～4000mg/L，BOD5為100～1000mg/L［1］。目前國內(nèi)外常用的印染廢水處理方法主要有混凝沉淀法、氧化法、物理化學(xué)法、生物處理法等。然而，經(jīng)過此類方法處理的印染廢水只能當(dāng)作廢水排放，尚未實(shí)現(xiàn)綜合利用，浪費(fèi)大量的水資源，且現(xiàn)有的處理工藝投資大、成本高，制約著紡織印染企業(yè)產(chǎn)能的擴(kuò)充。

水煤漿(CWS)作為一種新型燃料，因其良好的流動性、穩(wěn)定性以及環(huán)保節(jié)能的優(yōu)勢，已成為最具競爭力的以煤代油技術(shù)之一［2］。水煤漿是由55%～70%的煤粉、30%～45%的水和少量的添加劑經(jīng)物理混合制備而成［3］，其中30%左右的水是影響水煤漿性能和成本不可忽略的因素。利用工業(yè)廢水直接制備水煤漿，不僅能夠簡單可靠地處理廢水，降低印染廠廢水處理成本，實(shí)現(xiàn)印染廢水達(dá)標(biāo)排放或零排放，而且能節(jié)約大量制漿所需的工業(yè)用水，具有良好的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益。基于此，本文利用高濃度印染廢水進(jìn)行水煤漿成漿實(shí)驗，研究印染廢水對水煤漿成漿性能的影響。

1·水煤漿制備實(shí)驗

1.1試驗主要儀器

主要儀器有XMB－68型棒磨機(jī)，MA100水分快速測定儀，NXS－4C型水煤漿粘度計，RW20數(shù)顯機(jī)械攪拌器，PHS－3型精密pH計。

1.2試驗材料

1)印染廢水。印染廢水由福建清源科技發(fā)展有限公司提供，廢水的各項組分指標(biāo)見表1。

2)煤樣。選取煤樣為神華配煤(榆家梁煤∶保德煤=3∶1，下同)，煤樣的工業(yè)分析結(jié)果見表2。由表2可知，神華配煤內(nèi)在水含量偏高，煤種的可磨性指數(shù)偏低，煤粒表面親水性強(qiáng)、疏水性差，影響添加劑在煤粒表面的吸附，但煤種屬于低灰、低硫，發(fā)熱量高低變質(zhì)程度的優(yōu)質(zhì)動力煤種，按成漿性的難易程度分，煤種屬于難制漿煤種。

3)試驗試劑。自制新型水煤漿添加劑LS－A，10%HCl溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。

1.3制漿方法

制漿有干法和濕法兩種，目前主要用濕法制漿［4］。根據(jù)以上煤質(zhì)分析的結(jié)果，結(jié)合制漿用煤性質(zhì)、煤樣價格和國內(nèi)水煤漿生產(chǎn)實(shí)踐等因素，經(jīng)過比選和論證，采用分級研磨濕法制漿。整個制漿工藝過程分如下幾步:

1)煤粉的制備:為了降低磨礦功耗和滿足高濃度磨礦制漿的需要，將煤樣用破碎機(jī)破碎至粒度3mm以下占80%以上。

2)中濃度水煤漿的制備:按設(shè)定的水煤漿產(chǎn)量和質(zhì)量(濃度和粒度)，給入設(shè)定的煤量、水量和添加劑量，進(jìn)行中濃度磨礦。磨機(jī)的排料即為細(xì)漿。

3)高濃度水煤漿成品的制備:按設(shè)定的水煤漿產(chǎn)量和質(zhì)量(濃度、黏度、粒度等)，在棒磨機(jī)中給入設(shè)定的煤量、細(xì)漿、水量和添加劑量，進(jìn)行高濃度磨礦。

1.4水煤漿性能測試方法

1)水煤漿濃度。以實(shí)測的水煤漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)計。

2)水煤漿表觀黏度和漿體流變性。采用NXS－4C型水煤漿粘度計，表觀黏度取剪切速率為100s－1時黏度的平均值，測試溫度為恒溫20℃。漿體流變性由NXS－4C型水煤漿粘度計測出各個剪切速率下的剪切黏度，由此繪制流變曲線來判定水煤漿的流變特性。