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1、分散剂用量对 CWS 表观粘度的影响不同煤样在各自成浆浓度固定条件下, 其浆体表观粘度(剪切速率为 100 s- 1) 随分散剂用量的变化关系见图 1, 其中 w (AD) 表示添加剂的用量(占干基煤的质量分数). 实验结果表明:此主题相关图片如下：按此查看图片详细信息 1) 总体上看, 当分散剂用量较低时, 浆体表观粘度随分散剂用量的增加而迅速降低, 当分散剂用量超过某一数值时, 浆体表观粘度呈下列几种变化趋势: a. 随分散剂用量的增加, 浆体表观粘度基本上保持不变( 大同- AD7, AD9, AD10; 唐山-AD1,AD3,AD10; 淮北- AD1,AD7,AD9; 下花园- AD
2、1, AD10; 鹤壁- AD7, AD9, AD10; 潞安-AD7,AD9). b. 随分散剂用量的增加, 浆体表观粘度呈缓慢增大趋势(大同- AD1,AD3,AD11; 唐山- AD7, AD9; 淮北- AD3, AD10; 下花园- AD3,AD7, AD9; 鹤壁- AD1, AD3, 潞安- AD3,AD10). c. 随分散剂用量的增加, 浆体表观粘度呈明显增大趋势(唐山、淮北、下花园、鹤壁、潞安-AD11, 潞安- AD1).2) 仅从分散降粘效果看,AD11,AD7,AD9 适用的煤种范围相对较宽, 但对不同种煤, 且均在最佳用量范围内, 三者并不是表现出固定顺序的分散降粘
3、效果. 例如:对大同、唐山、淮北、鹤壁煤,AD11 比 AD7,AD9 的分散降粘效果更好. 对唐山、淮北、鹤壁、潞安煤,AD7,AD9 的分散降粘效果相近. 对潞安, 下花园煤,AD7,AD9 的分散降粘效果优于 AD11. 而对大同煤 AD9 明显好于 AD7 的降粘效果.3) AD1,AD3,AD10 总体分散降粘效果不如 AD7,AD9,AD10. 除了它们三者之间对不同种煤表现出不同的降粘效果外, 在某些情况下, 它们又表现出较好的分散降粘效果. 如, 对下花园煤 AD1, AD10 与 AD7, AD11, 对大同煤 AD3, AD1 与 AD7 表现出非常相近的分散降粘效果. 尽
4、管 AD1,AD3,AD10 用量高一些, 但从性能与价格比上看, 则 AD1,AD3,AD10 对这些煤更具有经济实用的优势.关于不同分散剂对不同煤产生不同分散降粘效果的原因, 在文献9 中已作了讨论, 而分散剂用量不同产生不同的降粘效果, 可从以下几个方面考虑:1) 当分散剂用量不足以使成浆煤粒的疏水表面充分改性为亲水表面时, 煤粒表面还保持部分原来的疏水区. 由于改性颗粒表面亲水基团密度相对较小, 所以无论从形成双电层后产生的静电排斥作用, 或是形成水化膜的厚度, 还是分散剂吸附在煤粒表面上后所产生的空间位阻效应看, 这些有利于颗粒分散的因素都难以达到最佳状态. 相反, 由煤粒间的疏水作
5、用和范德华引力所产生的聚集作用还占有一定的优势, 这种状态下, 不仅团粒结构中包含了相当数量的自由水, 而且因煤粒之间接触机会增大, 必然导致运动阻力增加, 这是分散剂用量低时, 浆体表观粘度高的主要原因.2) 从理论上分析, 水煤浆分散剂的用量, 仅控制在分散剂在煤粒表面达到饱和吸附即可, 而饱和吸附量的多少取决于煤粒的比表面、煤质性质, 以及分散剂的结构、性质等(有关实验结果将在后续工作中报道). 当分散剂用量过多时, 除了经济因素外, 还容易使浆体的度增大. 首先, 所用分散剂都是高聚物, 量过多时,必然导致分散介质的粘度增高, 这对降低 CW S 的粘度是不利的. 其次, 分散剂用量过多时, 容易在煤粒表面上产生多层吸附, 使改性煤粒产生的空间位阻过大, 虽然这会增加浆体稳定性, 但容易导致堆积效率减小, 成浆浓度降低,表观上浆体粘度增大. 再者, 当分散剂溶于水时, 由于较强的水化作用, 必使相当数量的水分子被固定在分散剂的溶剂化层之内, 所以, 分散剂用量越多,能作为分散介质的自由水越少, 在同样情况下, 这无疑会明显增大浆体的粘度. 综上所述, 无论从经济因素还是浆体的性质看, 分散剂的用量过多都是不利的, 而本研究中那些随着分散剂用量增加浆体粘度基本不变的情况,是对一定分散剂用量范围而言的. 实验表明, 任何分散剂其用量超过一定值时,浆体的表观粘度都增大.
