MT 190-1988 选煤厂煤泥水沉降试验方法.pdf

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1、中华人民共和国能源部部标准MT 190-88 选煤厂煤泥水沉降试验方法1 主题内容与适用范围本标准规定了选煤f煤泥水的自然沉降试验方法和絮凝沉降试验方法。本标准适用于测定烟煤和无烟煤煤泥水的自然沉降特性和絮凝沉降特性，尚煤亦口I参照jJljj0 E 引用标准MT 109 煤和肝石的泥化试验方法MT 58 煤粉筛分试验方法G 217 煤的真比重测定方法3 名词术语 3.1 自然沉降(naturalfalling) 指无絮凝倾向或弱凝结倾向的问体颗粒在稀悬浮液中的离散沉降。在自然沉降过f巾，颗料|闯不发生粘!合，其形状、粒f圭和密度都保持不变。3.2 絮凝J冗降(flocculenlfalling

2、) 指絮凝性颗粒在稀悬浮液中的沉降。在絮凝沉降过程中，各颗粒之间能相互粘合成较大的絮体，因而颗粒的物理性质和沉降速度不断发生变化。第一篇煤泥水自然沉降试验方法4 仪巍、设备8. 煤泥水自然沉降试验柱及搅拌器g规格见图l与图2, b. 有柄磁质蒸发皿z容量30mL，60mL , c. 电动鼓风电热恒温f燥箱z调温范围25-200 c, d. 十二燥器(以可变色硅胶做卡燥剂)I直径300mm，e. 分析天乎z最大载荷200g，感量0.1mg, f. 湿式分样机2分样误差质量相对误差)小于2%, g. 单筒g容量50mL和100mL，最小刻度值为1mL 0 中华人民共和国能源部1988-10-06批

3、准1989-07-01实施515 Mf 190-88 10 。的-v。A向, 8 。何。时回。的的.9。图i煤泥水自然沉降试验柱5 煤泥水试样的采取和缩制5.1 选煤!煤泥水原始试样的采取5. 1. 1 当测心对象为选煤某一L:环节的煤泥水时，试样应在选煤厂正常生产情况下，于该环节处流动的煤泥水中采取。5. 1. 2 以不少于4h的正常生产时间为限度，按相等的时间间隔每次采取1- 2 L的手样，直到l所采图2沉降柱搅拌器516 MT 190-88 试样的体和!大140+d (L)为止。d为悬浮!占1体质量达500g时的煤泥水体积。同时记录采样结束的日期和时间。5. 1. 3 将采取的试样盛人2

4、5kg容过的塑料桶或其他惰性容器中，密封，置于室温下备用。5.2 设计用煤泥水原始试样的采取5. 2.1 从j:产煤样qJ采取质!重大T150 I鸣的煤样，其粒度应与人选原煤一致。5.2.2 缩取25士0.5kg煤样，置卡转筒中转筒尺寸参见MT10份，并按选煤王艺雯求的煤水比例添加生产用水。;法取得生产用水时，可用性质相近的水。5.2.3 将转筒盖紧，以20r/min的转速翻转。以下两种设计流程的翻转时间可供参考z重介一跳汰联合流Ft沟45mi n，全跳汰流转为30min。对于其他特殊流程，翻转时间可参照附录A确定。选煤王艺ri未确li二，翻转时间可参照全跳汰流转确定。5.2.4 翻转结束后，

5、静置，取出上澄清液体做为以后筛分的喷水用。5.2.5 先将筒内大于13mm物料筛除，再筛除大于所裸y定煤泥粒度上限一般为0.5mm)的物料。筛分时注意IJO喷水，提高筛分放率。5.2.6 将除去粗粒物料的试样和所有筛下水盛人25kg容量的塑料桶或其他惰性容器中，置于室温下备用。此试样巧代表浮选前煤泥水的原始试样。5.2.7 i测心浮选后的煤泥水，可将5.2.6条所得试样进行小型模拟浮选试验连续性浮选试验), 所得煤泥水产品即tt表浮选后原始试样。5.3 试样的缩制5. 3. 1 将原始试样注入湿式分样机，并从全部试样中缩取大约10L，搅拌均匀后注人沉降试验柱(见图1)，直到液面E巨柱顶100m

6、m时为止。另取loL以备平行试验用。5.3.2 取一约含500g以上悬浮物的试样，澄清，用虹吸法取出澄清液体，将其中3000mL做为水质分析试样，600mL做为溶解性肉体测定试样。5.3.3 沉淀物按照MT58进行小筛分试验，并对小于0.074mm细泥做显微组分定量分析。5.3.4 缩取10g左右沉淀物，按照GB217测定试样的真密度。6 沉降速度分布试验6.1 沉降试验柱取样6. 1. 1 将已注人沉降试验柱的煤泥水试样，用端部带有机玻璃圆片的搅拌器(见图2)上下搅拌30s , 使试样充分混合、分散。6. 1. 2 -俊括u丰完毕，立即开始记时、取样，取佯口选择在距液面700mm的下截门处。

7、取样可按下91给定时|闯进行:0 , 21、30、42、70、105、210、420、525、700、1050、1400、2100、4200、8 400 s 0 6. 1.3 每次在取样口取样之前，应迅速打开截门，预先放出约10mL左右的煤泥水，待截门内容留的煤iJtl;j(被)rj换完毕后，用量筒取20-50mL试样到蒸发皿中，蒸发皿应按6.2.1.1条进行预处理。6. 1. 4 当取出的试样总固体浓度大于9g!L时，取20-50mL即可，当试样总固体浓度小于9g!L，应取50mL左右。取样量读取JO.lmL。6. 1. 5 每次在取样之前，应测量与该取样时间相对应的液面到取样口的距离Hi(

8、i = 0、1、2-1，篇中nj夺取样次数。6.2 悬浮物浓度的测定6.2.1 溶解性Jj体含量的测定6.2. 1. 1 将蒸发皿清洗F净，置于105-110 C的干燥箱中干燥1h，取出置于干燥器中冷却至室温，并称至恒重，再放到|二燥器中备用。6.2. 1. 2 将二层洁净的慢速定量滤纸附着在布氏漏斗内，接通减压装置后，将滤纸润湿，抽气，使之紧贴。油纸亘径要比漏斗小，但要将所有孔盖住。517 . Mr 190-88 6.2. 1. 3 将待测溶解性l占1体的试样逐次转移至布氏漏斗，待60QmL试样都被抽滤完毕后，取500mL滤液到一容量为1OOOmL的烧杯中，置于电炉上蒸发。当滤液蒸发到50m

9、L左右时，将其转移至备用蒸发皿中，同时用少i午蒸馈水冲洗烧杯壁，洗液移至该蒸发皿06.2. 1. 4 将盛有试样的蒸发皿置于带鼓风的温度低于沸点1- 2 C的十一燥箱中蒸斗。6.2. 1. 5 将蒸发好的试样在105-110C的卡燥箱中再卡燥1h，然后置fl燥器中冷却至室温，称重。6.2. 1. 6 反复在lQ5-110C的温度下卡燥0.5h，放入干燥器中冷却并称重，直至ts重为止。6.2. 1. 7 溶解性固体的含量可按式(1 )计算z(A - B) x 1 000 Sd= 一一一一一一_o. (1) V 式中，Sd一一溶解性团体含量.g/ L I A一一蒸发皿2日蒸发残渣质量.g I B一

10、一蒸发皿质量，g I V一一试样的体积.mLc 6.2.2 总固体含量的测定6.2.2.1 将6.1条所得的试样按照6.2.1.4和6.2.1.5以及6.2.1.6条进行总固体含量的测定。6.2.2.2 总固体的含量可按式(2 )计算gS ,= _:_(A - B) x 1 000 i= rr - _. (i=O、1、2、11-1 ). . ( 2 ) 式中sS a-一-对应于某一取样时刻h的总固体含量.g/L I A一一蒸发皿加蒸发残渣质量，。B一一蒸发皿质量.g. V一一试样体积.mL。6.2.3 悬浮物浓度的计算对应于某一取样时刻li的悬浮物浓度Ci，可按式(3 )求得gCi= (Si-

11、 S. (i=Q、1、2、.n - 1) . . . (3) 式中:C i一-对应于某一取样时刻1i的悬浮物浓度，g/ L I Si一一对应于某一取样时刻J1 i的总固体含量.g/L. Sd一一溶解性固体含量.g/L。7 平行试验7.1 平行试验中，取样口最初取样的总固体含量两次测定的相对允许差不得超过10%。7.2 半行试验中，总固体含量分布曲线的拟合误差不得越过7g/L.即，军(Shi-Si, 2 2n- 1 Co - c 式r11: Go 凝聚剂的质量，g , Co一一凝聚剂的含量，% I C一一溶液要求的浓度，%. Y 溶液要求的体积，mL , d一一水的密度，kg/ L 0 11 .

12、3.2 按所需的溶液体积，在500mL烧杯中注入稀释用的生产用水或转筒试验用710，再放人称虽好的凝聚剂，然后将烧杯置于磁力描拌器上，在500-700r/ min的转速下搅拌，直至凝聚剂完全溶解为止。12 沉降速度试验12 .1 试验准备12.1.1 按10.2.1条所述的方法用量筒缩取试验用样。若测定不同浓度煤泥水的沉降特性，可按照10.2.5条配制。12.1.2 用普通坐标纸制成纸带，附于500mL量筒壁上，并以液面为原点，单位为mm，方向向下建立纵坐标系。12.1 .3 将蛇形日光台灯的灯管搬成垂直状，开启开关，以便观察量筒澄清界面的形成和下降情况。12.1 .4 按所需浓度将制备好的0

13、.1%絮凝剂溶液稀释，备用。稀释时，应确保溶液中的絮凝剂充分分散。12.2 操作步骤12.2.1 将盛有试验用样的量筒静置，用移液管抽出与所加絮凝剂溶液体积相同的上澄清液。12.2.2 用注射器按所需量吸取配制好的絮凝剂溶液，一次性注入待试验的量筒，盖上橡胶塞。12.2.3 将上述量筒作5个循环上下的自然翻转，转速以每次翻转时气泡上升完毕为准。12.2.4 翻转结束后，迅速将量筒竖立于垂直的日光灯管前，并立即记时。12.2.5 每经过5-105 记录一次澄清界面的下降位置。开始时按55 间隔记录，待澄清界面接近压缩区时，再按105I词隔记录，直至沉淀物的体积不发生明显变化时为止。12.3 初始

14、沉降述度的计算12.3.1 以澄清界面累计下降距离H为纵坐标，累计下降时间T为横坐标作澄清界面沉降曲线(见图C 1 )。12.3.2 在沉降起始点至压缩状出现之前的线段内，取直线段范围内各型值点的坐标32 5 L 5 。5 45 5 50 5 50 5 55 5 80 n 88 。85 5 8 3 5 65 5 64 5 70 5 75 5 70 5 78 5 115 3 11 ,1 o 120 11 5 o 4 5 82 5 83 5 95 5 100 5 95 5 106 5 145 5 148 。150 3 1 1; 5 5 100 5 98 5 120 5 125 5 120 5 12

15、5 5 175 5 170 3 175 。168 6 5 110 5 112 5 140 5 145 5 140 5 148 。180 3 181 178 1 7且o 7 5 125 5 123 5 160 5 168 5 160 5 169 5 183 户。182 3 180 179 8 5 140 5 145 5 175 5 180 5 175 5 180 5 184 3 182 o 18(1 179 o 9 5 150 5 150 5 180 5 182 5 180 5 180 184 10 5 160 5 158 5 184 5 184 5 183 5 181 11 5 170 5 1

16、72 5 186 5 184 5 184 5 181 12 5 180 5 181 5 187 5 184 5 184 5 13 5 186 5 185 5 187 5 183 5 14 5 190 190 15 5 192 5 193 16 5 193 5 194 初始沉降速度，cm/min 15.17 15 ,36 26 ,07 27 ,29 26.21 27.41 39.00 36.72 .80 3-1 .fj2 、卡均初始沉降速度，cm/min 15.27 26.68 26.81 37.86 36 ,36 t澄清液浓度，g/L 0.0250 0.0220 0.0214 0，024 O.

17、02()6 -. 州积物高度，cm 4.3 4.2 4.3 .1. 5 斗.6。.1 ?也86.9.3 絮凝沉降试验数据表示例二、絮凝剂产地g广州南中塑料f分f量z大于1200万名称g聚丙烯昌先胶水解体絮凝jyIJ溶液浓度E类型g阴离子型制备日期表86.8.19 86.9.3 取样日期=试验日期=星且正辈革LL80g/L 度g浓源丰始来却-初水g水样泥温泥煤煤水煤、计算=校对z试验负责人出N也MT190-88 E S 4、恒国盘后圈陈A 气h B 60 80 100 16 180 20 。12 14 20 120 时间T., 100 80 60 40 20 。澄清界面沉降曲线示例Cl 图530

18、 MT190-88 主Egu20 0 5 NY倒童医每军0 :1 0 JO 。4 8 12 16 20 窜矗刑用.g/m3 图C2絮凝Ji1J沉降性能曲线示例，聚丙烯酷胶J.K解体，分子量大于1200万6.聚丙烯殷殷，分子量大于900万，聚丙烯殷殷，分子量300-600万531 MT 190-88 E35 社0 3 巡警哩在L15 25 20 10 o 4 8 12 16 20 窜砸刑用植，g/m 图C3絮凝知j澄清性能曲线示例s聚丙烯酷般在解体，分子量大于1200万L聚丙烯殷殷，分子量大于900万z聚丙烯殷殷，分f量300-600万附录D图解积分法与龙贝格数值积分法(参考件Dl 图解法z在(

19、O. P 0)区间内，视曲线的趋向将o-PO分成若干段(原则上段数越多越好) 并作乎行fu轴的直线，再用弦代替自开分割的弧，得若干相应的梯形，将所有的小梯形面积累加即得。这种方法可在坐标格纸上直接进行。532 DZ 龙贝格法(Romberg)运用下列龙贝格公式gMT 190-88 P, % F飞。0 v. cm/min 图D1龙贝格法图解积分示意64 _ 1 Rn=-C2XB-Cru-. . . (D 1 ) 63 . 63 按图D2的计算机算法，在曲线队的区间内进行数值积分。16 1 其中zCa=-Lf SnHH-hanu-HH-HH-HHH- ( D2) 15 . 15 4 _ 1 Sn

20、=T2zz-TRHU-HHHHH-. . (D3) 3 . 3 Tn=二川)+ 2至川)+f(b).(04)式中:h为对曲线(a、b)区间作等分后的步长，f(Xk)为曲线(a、b)区间等分后，其分点的函数值。计算时反复利用复化求积公式(04)进行计算，直到二分前后的两次积分值误差满足要求时为止。D3 1 f(。由插值函数p(x)代替，收敛性不好时，可跳出循环，或通过曲线拟合的方法，寻找新的数学模型，以代替f(则。533 MT 190-88 读入. b. e b-刊号(/(a) + f (b) 1司T，1=咱厂-，-?-1 z+司ZltIll-w11t h a+司SZ 627 100 实，nhM

21、帽急阳蕾验瞩做假 Va tlz tll 沉降速度v.crn/min。图I沉降速度分布曲线这试验原理可以这样描述2若在一已知高度(距液面)的取样口处，以不同的时间间隔取样，则所取样品的固体含量通过某种换算.便可以得出一具有某种沉降速度的悬浮物的含量，而具有该沉降速度的颗粒含量为该次残余悬浮物百分数与土次取样时的残余悬浮物百分数之差，由实验过程可知，在时间t，取样时，具有沉降未速为叫的颗粒正好被全部去除，其去除百分数等于初始悬浮物百分数减去当时取样口的残余悬浮物百分数，这样当在时间/取样时，沉速大于旷的颗粒便均被去除，其值为lOO-P, 而沉速小于，的颗位由于其沿整个沉降高度均匀分布，理当也有-部

22、分要被去除。若设百分含量为2的颗粒其沉速叫-2V，此时其在液丽的颗粒下降了h._2tlp在水深h中有h.-2的高度不再有V-2的颗粒，因此有有问z沉速的颗粒的去除率应为2h-2 . h 侃2与.pJ亏(PP.-2)=专LtpafPmd=字(P.-3- P.-2 ) 因此全部小于沉速旷的颗挝去除率应为:, w :l: ; P, =:l: 午.P，。故所有沉速小于旷的颗粒的去除率为今IvdP. v V V Jo 2.2 关于絮凝沉降试验由于絮凝沉降澄清面较明显，故而常采用澄清丽的下降速度来表征煤泥水的絮凝沉降特性，目前测定澄清界面下降速度有次记时法(以澄清丽下降某-高度除以下降时间而得)、最大平均

23、速度法(以澄清面F降过不同高度除以相应下降时间，求出系列沉降速度，得到最大平均速度和沉降曲线直线段法。由于沉降曲线直线段法能排除随机因素影响，同时也避开了沉降曲线的弯曲部分，故而能较真实地反映沉降特性，如图2所示。本标准采用统计学方法对L和h值进行回归分析，最终求出速度值。如图2中其直线段AB的回归程为h=a+bt求导后得.dh d(a十bt), 也-dru628 H B二卢2R叶-4汀hFZ4 M HVUH M 故v=b=H=a+bT 1 H.mm 0 , 40 80 120 160 200 240 s 50 40 30 20 10 。沉降曲线及其直线段图Z关于煤混水悬浮团体的测定3 本标准

24、采用煤泥水干燥蒸发来测定煤泥水的悬浮物含量，即总团体含量，而实际是这部分总固体含量不仅包括我们所需测定的悬浮团体含量，而且还包含了可溶性固体含量即一些可溶于水的元机盐类以及未挥发的有机物，因此在测定悬浮团体含量时，应该从总固体含量中减去可溶性固体含量，特别是对一些硬度较大的水.其可溶性盐类往往达到19/L以上。关于试样的来源和平行试验误疆4 标准5.2条规定设计用煤泥水原始试样用转筒法制取而不用生产煤样中一O.5mm级物料配制，这是因为转筒法能通过翻转时间的控制，更好地模拟洗选加工过程。很多矿物盐类通过翻转磨碎能溶于水中，使与实际煤泥水更相符合。这种试样来源已列入ISON291E国际标准草案，

25、并被美国、澳大利亚等国在相应标准中采用。在5.2. 3条中规定的重介、跳汰选煤流程和全跳汰流程的转筒翻转时间，则是根据些选煤厂的煤样通过转筒试验确定的。7. 2条规定的平行试验总固体含量分布曲线的拟合误差不得超过7g/L.是根据对黑龙江省某选煤厂的煤泥水样进行自然沉降试验，试验共分十组，每组做平行试验，各组浓度从lOg/L到lOOg/L.对取样试验结果求出各取样时间所对应的取样标准差，并由此求出各取样时间对应的取样允许误差R.贝u其平行试验总固体含量随时间的分布曲线相互间的拟合误差为s兰(S，.I-S，.，)I 二代241=-， ;1 1 =6. 47g/L 因此标准规定7g/L作为总团体含量

26、分布曲线的拟合误差上限。应用实例5 设煤泥水最大流量Q=586m/h.平均悬浮物浓度c，= 86. 83g/L.通过对煤泥水进行自然沉降试验得出条沉降效率曲线(标准图B3).现拟用平流沉淀池进行处理，要求溢流水悬浮物浓度,26. 05g/L.求沉淀池所需面积。629 解沉淀过程应达到的悬浮物去除率-c _._ 86.83-26.05 E，=一100Az-一.100%=70%c, .- 86.83 由沉降效率曲线日3查得去除率为70%时颗粒的最小沉降速度v，=1. 14cm/min。在实际沉淀池中，考虑到紊流的影响以及颗粒在断面上分布的不均匀性，应取故取1.5v=vo沉淀池总面积为630 叶-L-L)u1. 25 1. 751 ,=0. 76cm/min=0. 456m/h。Q 586 00_ , A=一=一一=1285m气0.456