第31卷第7期煤炭科學技術(shù)2003年7月神府煤制水煤漿的研究祁威,舒新前2,王祖訥,朱書全2,傅曉恒21.神華集團有限責任公司神東煤炭公司煤質(zhì)處,陜西神木719315;2,中國礦業(yè)大學北京校區(qū)化學與環(huán)境工程學院,北京100083)摘要∶選擇神府礦區(qū)檸條塔煤中的鏡煤、亮煤和暗煤進行了制水煤漿試驗。結(jié)果表明,當樣品中鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組的比例為65%~75%:35%~25%時,制得的水煤漿的濃度較高、黏度較低。關(guān)鍵詞:神府煤;煤巖組分;水煤漿中圖分類號:TQ530文獻標識碼:A文章編號:0253-2356(2003)07-0034-02Research on coal water mixture prepared with shenfu coalQI Wei, SHU Xin-qian", WANG Zu-na, ZHU Shu-quan, FU Xiao-heng(1. Coal Qaulity Department, Shendong Company, Shenhua Group Corp. Ltd. Shenmu 719315, China2. School of Chemical and Environment Engineering Beijing Campus, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, ChinaAbstract: The paper had a coal water mixture test with vitrain coal, bright coal and dull coal from Ningtiaota coal in ShenfuThe test results showed that when the vitrinite and inertinite in the sample are individually 65%-75 and 35%-25 the density ofater mixture prepared will be higher and the visill be lowerKey words: Shenfu coal coal petrology component coal water mixture中國自80年代以來,先后組織了科技攻關(guān)檸條塔煤進行了宏觀煤巖組分分離,并選擇鏡煤、分別從中國煤的成漿性能評價、粒度級配、添加劑亮煤和暗煤進行了制水煤漿試驗研究。開發(fā)、煤漿應(yīng)用、精細水煤漿開發(fā)等方面進行了煤漿技術(shù)的開發(fā)與研究12但迄今為止,關(guān)于煤1制漿用煤的煤巖、煤質(zhì)特征組分組成對煤漿性質(zhì)的研究仍顯不足,許多結(jié)論甚實驗對取自檸條塔礦的原煤,首先在閉風的條至相互矛盾。件下進行了宏觀煤巖組分分離,分出了鏡煤為了了解煤巖組分組成對煤漿性能的影響,并(NⅣ)亮煤(Nr℃)暗煤(NT)和絲炭做好神府煤難制漿的成漿試驗,本文選取神府礦區(qū)(NTF)各自的煤巖、煤質(zhì)特征見表表1宏觀煤巖組分的煤巖、煤質(zhì)特征宏觀煤鏡質(zhì)組惰質(zhì)組穩(wěn)定組礦物質(zhì)巖組分鏡質(zhì)組半鏡質(zhì)組其它鏡質(zhì)組分絲質(zhì)體半絲質(zhì)體其它惰質(zhì)組分NT8.092.981.930.760.57NTF1.350.9386.322.14NTC0.575.030.730.98NTD1.9254.127.48宏觀煤工業(yè)分析元素分析巖組分性指數(shù)9.8640.3058.1714.390.9549.3883.01中國煤化工61.00CNMHGNTD361.741.1562.90國家自然科學基金重大研究計劃資助項目(90210014)第31卷第7期煤炭科學技術(shù)2003年7月由表1可見,所分出的4種宏觀煤巖組分中,巖組分的顯微脆度,結(jié)果見表1和表2。鏡煤的可鏡煤和絲炭中鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組分別達到96%和磨性指數(shù)、相應(yīng)鏡質(zhì)組的顯微脆度較低,而絲炭的94%以上,說明分離純度較高,可用于進行下一步可磨性指數(shù)、相應(yīng)惰質(zhì)組的顯脆度則較高。的研究。鏡煤(富鏡質(zhì)組煤)的水分、揮發(fā)分、2.2制漿用煤的磨礦試驗氬含量、氧含量、氮含量較高,而絲炭(富惰質(zhì)磨礦試驗在球磨機中進行,首先將顎式破碎機組煤)的灰分、碳含量和硫分相對較高中粗碎后的鏡煤、亮煤和暗煤,置λ球磨機中細磨2制漿用煤的機械性質(zhì)和磨礦試驗22min。然后利用 Malvern mastersize激光粒度測定儀進行了粒度分析,結(jié)果見表3。在相同的曆礦條2.1制漿用煤的機械性質(zhì)件下,富惰質(zhì)組分的暗煤比較容易破碎,因而細粒為了研究不同顯微煤巖組分組成煤的杋械性級的含量較高;而富鏡質(zhì)組分的鏡煤和亮煤則較難質(zhì),分別測定了其各自的可磨性指數(shù)和有關(guān)顯微煤以破碎,粗粒級的含量相對較高。表2不同煤巖組分的顯微脆度鏡質(zhì)組絲質(zhì)體半鏡質(zhì)體半絲質(zhì)體穩(wěn)定組結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體均質(zhì)鏡質(zhì)體火焚絲質(zhì)體氧化絲質(zhì)體顯微脆度45.2537,8454.5861.546.66表3不同顯微煤巖組分組成的煤的粒度分布參數(shù)表4不同煤巖組分組成煤制水煤漿的性能累積分布粒度/μm比表面積最大粒度F樣品樣品濃度剪切率黏度黏度(1/30)/mP10%90%/m2.g1/NTV10.9851.63122.990.2004223.5148.48118.120.2160183.44NTV59.8030775.17663.41575.77NTD7.4236.4090.880.2572150.56030675.54578.15501.7710301034.98885.77769.74NTC3不同煤巖組分組成的煤制水煤漿試驗475,04446,013.1制漿試驗041044.96將上述3種不同顯微煤巖組分組成的煤樣,經(jīng)球靨機磨礦且過篩后,按相同的粒度級配進行粒度配比。加入2024號添加劑及適量的水,在轉(zhuǎn)速為56.8030725.82621.18539.4130~80r/min的條件下,攪拌適當時間制成水煤漿規(guī)律則恰好相反。假如不考慮原煤的煤巖組分組3.2性能及討論成,而僅考慮煤漿黏度隨濃度的變化關(guān)系,也就是利用Nⅹ-11型旋轉(zhuǎn)黏度計,測定了3種樣品當煤漿濃度恒定時,其黏度首先隨煤中鏡質(zhì)組含量制得的水煤漿的黏度,結(jié)果見表4降低和惰質(zhì)組含量升高而減小,當超過某一比例由表4中數(shù)據(jù)可看出樣品的煤巖組分組成對水時,黏度將隨著濃度變化而急劇增大?；蛘哒f,當煤漿黏度隨濃度變化關(guān)系的影響。當樣品中鏡質(zhì)組煤中鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組的含量處于一定比例時,制得的含量較高,煤漿濃度較低(如小于60%)時的水煤漿的黏度最小。事實上,當煤中鏡質(zhì)組和惰隨著漿體的濃度增高,其黏度增大的趨勢相對較緩質(zhì)組中國煤化工:35%~25%時,制慢;而當漿體的濃度較高時(如大于60%),煤漿得的CNMH1所示。也就是當煤黏度隨濃度升高的增長趨勢則比較迅速。反之,當中鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組的比例較為適宜時,方可制得濃煤中鏡質(zhì)組的含量較低時,煤漿黏度隨濃度的變化度較高、黏度較低的水煤漿。(下轉(zhuǎn)第49頁)35第31卷第7期煤炭科學技術(shù)2003年7月方案Ⅳ、方案Ⅴ都很接近;從技術(shù)考慮,方案Ⅳ雖“坑底700m工作線直接推至地表(4煤工作線不然對減小卡車運距上有一定優(yōu)勢,但開采程序較復(fù)擴y”具有剝采比小、卡車運距短、生產(chǎn)成本低等雜,生產(chǎn)和管理較困難,可操作性較差;方案Ⅴ與優(yōu)點,從綜合效益看具有一定優(yōu)勢。其它方案相比,由于沒有擴大4煤工作線長。因4)由于選擇開采方案與優(yōu)化開采程序涉及此,僅從礦坑生產(chǎn)成本看是最低的,但年平均推進的因素復(fù)雜,此次研究均是初步的,有待于在今后度較大,生產(chǎn)的煤質(zhì)較差,每年需要在搭配原來低的生產(chǎn)實踐中進一步驗證和改進硫井工煤的基礎(chǔ)上,進一步增加外來低硫煤約300萬t才能保證煤質(zhì)不超限。方案Ⅱ即對4煤底板擴參考文獻出200m后,雖剝采比較方案Ⅴ增加了0.21m3/t,[1]山西省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘探148隊山西省寧武煤田平朔但煤質(zhì)有所好轉(zhuǎn),能緩減當前煤質(zhì)差的缺陷。礦區(qū)安家?guī)X露天煤礦安太堡二號勘探區(qū)〔精査)地質(zhì)報告[R]太原:山西省煤田地質(zhì)局,19934結(jié)論山西省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘探148隊.山西省寧武煤田平朔安家?guī)X露天煤礦安太堡二號勘探區(qū)補鉆地質(zhì)報告1)煤質(zhì)問題成為影響安家?guī)X露天礦生存和[R]太原:山西省煤田地質(zhì)局,1993發(fā)展的主要問題。為滿足市場對商品煤硫分的要「3]山西省煤田地質(zhì)局地質(zhì)勘探1′·隊.山西省朔州市平朔礦求,除采取井工、端幫配煤措施外,進一步優(yōu)化區(qū)安家?guī)X露天煤礦勘探地質(zhì)報告[R]太原:山西省煤田坑開采方案,合理布置高低硫煤產(chǎn)出比例是解決該地質(zhì)局,1991[4]煤炭工業(yè)部西安設(shè)計研究院.平朔安家?guī)X露天煤礦可行性礦目前煤質(zhì)問題的主要途徑研究報告[R]西安:煤炭工業(yè)部西安設(shè)計研究院,1994(2)采用靈活的陡幫開采技術(shù),優(yōu)化工作線[5]煤炭工業(yè)部沈陽設(shè)計研究院.平朔煤炭工業(yè)公司安家?guī)X露長度,盡可能地減小卡車運距,能夠有效的降低采煤礦初步設(shè)計[R]沈陽:煤炭工業(yè)部沈陽設(shè)計研究礦成本,對提高企業(yè)的經(jīng)濟效益具有重要意義。院,1997(3)通過對首采區(qū)開采規(guī)劃研究與技術(shù)經(jīng)濟的綜合分析,認為安家?guī)X露天礦首采區(qū)采用方案Ⅱ作者簡介:劉愛蘭(1966-),女,山西太原人,高級工程即”坑底700m工作線,陡幫推至4煤底再外擴師,現(xiàn)任平朔安家?guī)X露天煤炭有限公司技術(shù)部經(jīng)理。200m工作線”,開采程序簡單,易于從目前的開收稿日期:2003-02-01;責任編輯:曾康生采方案過渡,具有良好的綜合效果。如果井工低硫煤生產(chǎn)能夠達到滿足配煤需要時,采用方案Ⅴ即上接第35頁)的趨勢比較緩慢;在較高的濃度時,煤漿黏度隨濃惰質(zhì)組含量/%度升高的增長趨勢則比較迅速。當煤中鏡質(zhì)組的含40量較低時,煤漿黏度隨濃度的變化規(guī)律正好相反。(2)采用神府煤制水煤漿時,當煤中鏡質(zhì)組1000和惰質(zhì)組的含量變化在65%~75%:35%~25%時,制得的水煤漿的黏度較低,而濃度則較高。參考文獻鏡質(zhì)組含量/%[I]張榮曾.水煤漿技術(shù)[M]北京:科學出版社,1999圖1煤漿黏度隨煤巖組分組成的變化[2] Zhu SQ, Wang ZProc. 7th Inter. Symp. Coal SluryFuels Utili. [C]. New Orleans, 1985中國煤化工結(jié)論TYH陜西富平人,高級工程CNMH炭公司煤質(zhì)處工作(1)制漿用煤的煤巖組分組成直接影響著煤漿黏度隨濃度的變化規(guī)律,當煤中鏡質(zhì)組的含量較收稿日期:2003-03-01;責任編輯:劉軍娥高,在較低的濃度時,煤漿黏度隨濃度升高而增長