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目前我国选煤厂煤泥水的处理方式主要是絮凝沉降法。但是,由于我国煤炭质量总体来说比较差,高灰分煤炭占比很大;而且煤炭在洗选时有严重的泥化现象,使煤泥难以沉降。因此,在处理煤泥水时所需添加的药剂量也越来越大,购买絮凝剂的费用也愈来愈高。本试验将微波技术和絮凝沉降技术联合起来组成微波-絮凝技术来处理煤泥水,以降低药剂的使用量,节省药剂的使用费用。 论文对淮南市望峰岗选煤厂的煤泥水进行了试验研究。试验首先研究了煤泥水的一些基本性质。通过振动筛等设备对煤泥水进行小筛分,分析-0.5mm煤泥的粒度和灰分分布;用X射线衍射仪分析了煤泥水的矿物组成成分;用激光粒度分析仪分析了-0.045mm煤泥的粒度组成。试验结果表明:-0.045mm粒级的煤泥占86.94%,灰分为56.48%,属于高灰细煤泥。而在-0.045mm粒级的煤泥中又有78.37%的煤泥粒度小于0.01mm,在煤泥水中难以沉降。煤泥中含有高岭石、蒙脱石和石英等粘土矿物,煤泥水的Zeta电位达-25.1 mV,使煤泥水中各粘土矿物颗粒互相排斥,形成相对稳定结构,难以沉降。 然后,试验又分别研究了单一絮凝剂和单一凝聚剂对煤泥水的处理效果,并确定在不同条件下煤泥水的最佳药剂添加量。之后试验研究了煤泥水在经过微波预处理后加入絮凝剂、凝聚剂后的沉降效果,对药剂添加量、微波辐照功率和微波辐照时间进行三因素三水平的正交试验,试验结果以煤泥水的透光率、初始沉降速度以及澄清后的沉积物高度作为评价指标,通过直观分析确定各因素影响的主次顺序,并确定在不同条件下的最佳因素组合。之后进一步探讨研究了絮凝机理和微波辅助絮凝技术处理煤泥水的机理。实验结果表明: (1)当使用阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)絮凝剂处理煤泥水,单一絮凝剂作用时,最佳絮凝剂添加量为1.2ml(0.0048g/L),沉降20min后透光率为86.7%。当使用微波絮凝组合技术时,絮凝剂添加量可以减至0.7ml(0.0028g/L),此时煤泥水的沉降效果与单一絮凝剂添加量为1.2ml(0.0048g/L)时的效果基本一致。 (2)当使用明矾(12H2O.KAl(SO4)2)凝聚剂处理煤泥水,单一凝聚剂作用时,最佳凝聚剂添加量为14ml(0.56g/L),沉降20min后透光率为92.4%。当使用微波凝聚组合技术时,凝聚剂添加量可以减至10ml(0.4g/L),此时煤泥水的沉降效果与单一凝聚剂添加量为14ml(0.56g/L)时的效果基本一致。 (3)合适的微波功率和辐照时间确实可以改善煤泥水的沉降效果,减少药剂的添加量,降低药剂的使用费用;但微波功率过高或辐照时间过长,又会降低煤泥水的沉降效果。 (4)微波加热与絮凝剂组合技术对煤泥水的沉降效果比普通加热与絮凝剂组合技术对煤泥水的沉降效果要好。