细粒煤压滤滤饼的微观结构分析.pdf

收稿日期“ “ 基金项目国家自然科学基金项目 AB C 8 ’ / 0 . . 0 1 ’ . ’ ’ 第 卷 第’期中国矿业大学学报 D E F ’ “ 年’月G H I J K E L M N O J KPJ O Q R I 9 O S T L UO J O J VWX R N J E V TG K J YY Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y “ 文章编号 ’ / ’ . N H 1G O K J V 9 H“ “ ’ 0 1M N O J K “ _ N E L M N R AO K E f J V O J R R I O J VK J ‘X R N J E V T 1 M N O J KPJ O Q R I 9 O S T L UO J O J VWX R N J E V T 1e H ; N H 1G O K J V 9 H“ “ ’ 0 1M N O J K * l m n o p 6 q o X N R‘ R rK S R I O J V L L O J R K E O J K E k I R 9 9 O J VO 9 Q R I TO Ak I S K J S s K 9 R ‘ JS N R S N R I O R 9 L ‘ R rK S R I O J V 1S N RO J J R I9 S I H S H I R LS N RL O E S R I K c RrK 9K J K E T ; R ‘ H 9 O J V S N R9 K J J O J V R E R S I J AO I 9 k R X N Rk I 9 O S T 1S N RAK t O AK E ‘ O K AR S R I LQ K K J SK J ‘S N RK Q R I K V RK I R K LQ K K J SrR I R K J K E T ; R ‘O J‘ R S K O E g R J H O J R K H 9 R 9 O J L E H R J O J VL O J K E A O 9 S H I R L S N R K c R rR I R AK ‘ R H S X N R I R 9 H E S 9 9 N rS N K S S N Rk I 9 O S T L S N RL O E S R I K c RO J I R K 9 R ‘L I A 0 [ S ’ [ rO S NS N RO J I R K 9 O J V L 9 O ; R L L O J R K E L I A AA S AA1K J ‘S N RK Q R I K V RK I R K L S N RQ O ‘O J I R K 9 R ‘L I A “ ’ \ A “S 0 “ \ A“ uC vw x p y n H E S I K / L O J R K E k I R 9 9 H I R / L O E S R I O J V A O 9 S H I R J S R J S AO I 9 AO 9 S I H S H I R 随着采煤和选煤过程机械化程度的提高1原生 和次生煤泥量都有所增加1加大了细粒煤脱水的难 度而细粒煤水分的高低是影响商品煤质量的重要 因素降低细粒煤的最终水分是煤炭行业急待解决 的主要问题之一1是关系到节能Z节运Z保护环境和 充分利用国家资源的重大课题z ’ / “ { 固液分离的同时会伴有工业滤饼的生成1工业 滤饼多多少少都具有可压缩性1随着固液分离的进 行1滤饼内部的结构也发生着动态变化1改变了滤 饼内部的流体通道和滤饼的渗透性如此看来1研 究可压缩性滤饼的内部结构对优化过滤指标1改善 过滤效果有着非常重要的意义和实用价值z {但是 大多数的研究工作1还只是处于面上的工作研究 针对各种影响因素与压滤脱水效果进行定性分析1 这仅仅说明了各因素对压滤脱水的影响1不能真正 从量的角度解释各种因素对压滤脱水效果的影响 作用由于压滤脱水是多因素交错影响的复杂过 程1同时1在压滤过程中1精煤滤饼的内部结构也在 万方数据 发生着动态变化传统的压缩渗透模拟装置也就不 可能对滤饼的内部结构进行精确的分析这就限制 了滤饼内部结构分析的发展“ 随着科学技术的发展计算机模拟和扫描电镜 技术为研究滤饼的内部结构提供了强有力的工具“ 由于各种影响因素对过滤效果的影响实质是影响 滤饼的内部结构从而影响了各种过滤指标只有 对压滤滤饼的内部结构进行详细的分析和实验研 究把实验分析量化才能揭示压滤脱水的实质为 压滤脱水的理论研究打下基础“ 浮选精煤粒度组成的影响 根据压滤脱水机理及工艺确定的理论依据为 了最大限度的降低微细粒煤的水分设计了集流体 静压力二维剪切压榨及强气压穿流脱水三位一体 的综合压滤脱水工艺 4 - ; * 4 * 3 / 6 7; , * 7 3 粒级灰分 含量 累计含量 A “ B CA “ D BE “ F GD “ D HD “ D H A “ D B CA “ D B F “ I B 压滤入料浓度的影响 文献8 浓度对水分和固含量的影响 对浮选精煤而言6其它条件相同时6进行了不 同浓度下的压滤脱水试验6结果见表 表A入料浓度对滤饼水分的影响 B C D E FA G H H F I J K HH F F LI K M I F M J N C J O K M K MJ P FQK O R J S N FI K M J F M J K HH O E J F NI C T F 入料浓度U V WXYZ[滤饼水分U \滤液固含量U \ Z ] _ _ ‘‘ _ _ _ Z Z _ _ ][ ; [ [ Z Z[ [ \ 强气压穿流脱水 [ [ B[ Z \[ [ Z [ Z ; [ Z \ [[ Z [ Z ; 先压榨后穿流 [ Z [ [ B [ Z ;[ \[ [ Z Z \[ 先穿流后压榨 [ \ ;Z ] ] Z ] [Z ] Z ] \ [[ Z ;Z ] ; ] 只采用单一隔膜压榨脱水8滤饼的平均水分为 [ [ \ Y8当只采用强气压穿流脱水时8滤饼的平均 水分为[ Z ; Y先隔膜压榨脱水8然后进行强气 压穿流脱水8滤饼的平均水分为[ Y先强气 压穿流脱水8滤饼的平均水分为Z ] ; ] Y通过实 验我们可以得出结论_强气压穿流脱水优于隔膜压 榨脱水9先强气压穿流脱水后隔膜压榨脱水8效果 优于先隔膜压榨后强气压穿流脱水这点也从上面 各微观结构的扫描电镜看得出结果其原因是高压 流体静压力在滤腔中形成了滤饼8滤饼中形成了自 然流体活动通道滤饼含有一定水分是因为固体颗 粒表面被润湿流体液膜所覆盖如果此时不破坏滤 饼结构形状8则此时剩余水分沿滤饼内部的流体阻 力较小8在有限的时间内能及时排出8有利于脱除 水分如果先压榨破坏滤饼的结构8使得原来的流 体流动通道被堵塞8压缩空气驱逐液体时流动阻力 大8不易及时排出8导致水分下降幅度小 ‘ 结论 Z a当入料粒度由 \ B55逐渐增加到 B 55过程中8 滤饼的孔隙率由 ; Y逐渐增加到 Z B \ Y8同时孔隙平均面积则由[ Z \b 5 [增加到 ; [ \b 5 [ 说明滤饼孔隙率9孔隙平均面积及最大 面积与其粒度组成密切相关滤饼物料粒度越细8 滤饼孔隙率越小8粗粒度物料比细粒度物料具有更 大的孔隙面积和孔隙率 [ a扫描电镜和自动图形处理技术用来分析微 [Z 中国矿业大学学报第 B卷 万方数据 细粒煤滤饼的内部结构组成是一种行之有效的方 法物料的物理性质和处理工艺都明显地影响了滤 饼的最终水分“通过扫描电镜分析“进一步量化了 过滤过程“为进一步研究过滤理论提供了基础 参考文献 8 9; 9 5 9 6 4 ; 9 9 C 6 4 D 9 E 3 6 F 9 4 ; ’ 3 5 F 8 3 C 6 V A 6 4A 4 9 A ; 8 6 4 D 3 5 C A 6 4 9 9 C A 5 5 Z [6 4 6 4 D\ 7 9 C A 6 4 8 9 C Z “6 ;F C 9 ; 9 4 ; A 4 A 4 6 ; 6 F C A 4 6 8 9 C A 4 - ; 6 9 4 X 9 8 A W 6 C 9 9 F - X 9 6 5 C A 6 4 ’ 3 C 8 6 5 C A 6 4 9 9 F A C 6 5 9; 6 V 9 4C 9 W A 5 A 4 8 9 A 5 ; ; ’ S 4 W 6 C H 6 \7 9 8 4 5 “ . . “ L * ] , - ] *责任编辑 骆振福 K 第期石常青等细粒煤压滤滤饼的微观结构分析 万方数据