水煤漿是粗顆粒懸浮體,煤炭屬于疏水性物質(zhì),要使?jié){體具有良好的流變性和穩(wěn)定性,即使是易成漿的煤種,同時(shí)配以高堆積率的粒度分布,若不加入化學(xué)添加劑(表面活性劑),要制成所希望的水煤漿是不可能的。在水煤漿制備中化學(xué)添加劑的主要作用在于改變煤粒的表面性質(zhì),使煤顆粒能夠在水中分散,使煤漿體有良好的流動(dòng)性和穩(wěn)定性。根據(jù)作用不同,化學(xué)添加劑可分為分散劑、穩(wěn)定劑和助劑三類。本文對(duì)水煤漿分散劑的種類、作用機(jī)理及其影響分散劑作用的因素進(jìn)行討論。
1 水煤漿用分散劑
分散劑的主要作用是使水煤漿具有良好的流變特性,也就是說適當(dāng)降低水煤漿的粘度,使之具有良好的流動(dòng)性;其次是使水煤漿具有理想的流型,最好是水煤漿能成為觸變性液體。常用的分散劑主要有陰離子型和非離子型表面活性劑。
1.1 陰離子表面活性劑
除聚氧乙烯醚類改性陰離子表面活性劑外,聚合陰離子分散劑一般都不起泡,制漿時(shí)不需要另加消泡劑。
1.1.1 萘磺酸鹽類
其中最典型的是萘磺酸鈉甲醛縮合物,其適用范圍廣,能與各類分散劑混合使用。此分散劑制漿添加量視煤種的不同而不同,大約為干煤質(zhì)量的0.5%~1.5%,特點(diǎn)是減粘作用及流型好,但通常穩(wěn)定性差,常需和其他分散劑復(fù)配。
1.1.2 木質(zhì)素磺酸鹽
木質(zhì)素磺酸鹽作為分散劑的優(yōu)點(diǎn)是原料豐富,易于加工,價(jià)格便宜,而且漿的穩(wěn)定性好,一般用量為干煤質(zhì)量的1%~2%;缺點(diǎn)是雜質(zhì)含量大,因此,除易制漿煤種外,通常不單獨(dú)應(yīng)用。
木質(zhì)素磺酸鹽還可以經(jīng)甲醛縮合制成木質(zhì)素磺酸鹽甲醛縮合物,用作水煤漿分散劑,其平衡離子可以是Na+、NH4+、Mg2+、Ca2+等。
1.1.3 磺化腐植酸鹽
將泥炭、褐煤或風(fēng)化煤等在150℃下用堿抽提,再經(jīng)磺化,必要時(shí)還可以用甲醛縮合,即可得棕黑色的固體產(chǎn)物磺化腐植酸鹽類分散劑。此類分散劑的許多特點(diǎn)和木質(zhì)素相似,但其分散性能更佳,可單獨(dú)使用,添加量為干煤質(zhì)量的1%~1.5%,缺點(diǎn)是漿的穩(wěn)定性較差。
1.1.4 聚烯烴磺酸鹽
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