新疆褐煤疏水改性提高其成漿性能

張光華, 郭 晶, 張萬(wàn)斌, 杜 倫, 朱軍峰, 張 雪, 董秋辰

(陜西科技大學(xué) 陜西省輕化工助劑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 陜西 西安 710021)

水煤漿是一種高效、節(jié)能、環(huán)保的煤基流體燃料,其燃燒效率高,運(yùn)輸方便,已作為石油和天然氣的替代物,具有非常廣闊的應(yīng)用前景[1]。然而由于高階煤過(guò)渡開(kāi)發(fā)和利用使燃煤電廠的高階煤供應(yīng)不足,相比較而言變質(zhì)程度較低的低階煤儲(chǔ)量豐富,約占全球煤炭資源的50%[2]。但低階煤表面孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),含氧官能團(tuán)豐富導(dǎo)致低階煤具有較高的內(nèi)水含量,高內(nèi)水含量導(dǎo)致煤的燃燒效率低,自燃風(fēng)險(xiǎn)高,發(fā)熱量低,運(yùn)輸成本高,鍋爐能耗大等問(wèn)題[3,4]。同時(shí)利用低階煤制備的水煤漿由于煤粒具有極強(qiáng)的固水能力,導(dǎo)致充當(dāng)煤粒間流動(dòng)性的自由水含量減少,因此,難以制備高煤含量的水煤漿[5,6]。此外,煤的高內(nèi)水含量也不利于煤熱解、氣化、液化、燃燒等加工利用過(guò)程,這極大限度地制約了低階煤的工業(yè)利用價(jià)值[7]。因此,降低煤的內(nèi)水含量是提高其利用率的一個(gè)重要手段。

針對(duì)這些問(wèn)題,世界各國(guó)學(xué)者采用熱改性、微波輻射和水熱改性等方法改善褐煤表面性質(zhì)[8-11],這些方法在一定程度上脫除了煤孔中的內(nèi)水含量,減少了煤粒表面含氧基團(tuán)的數(shù)目,但由于煤?？紫督Y(jié)構(gòu)仍舊存在,導(dǎo)致在制漿過(guò)程中水分會(huì)重新吸附到煤孔中,從而使水煤漿漿體黏度快速增大而失去流動(dòng)性。還有一些學(xué)者通過(guò)表面活性劑、生物質(zhì)涂覆于煤粒表面來(lái)提高煤成漿性能[12-14]。Zhou等[12]將陽(yáng)離子表面活性劑CTAB、非離子表面活性劑span-40、span-60和0號(hào)柴油涂覆于煤粒表面,發(fā)現(xiàn)這些化學(xué)物質(zhì)能夠有效地隔絕煤粒與水的結(jié)合,促進(jìn)添加劑與煤結(jié)合能力,使煤最大成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)從58%提高到61.5%。Bae等[14]用糖蜜浸漬低階煤制備新型混合煤,通過(guò)降低吸水孔體積和增加碳含量提高煤粒疏水性能,使混合煤水煤漿煤含量提高了3.2%。這些方法在一定程度上提高了煤的成漿性能,但降黏效果一般,因此，尋求一種高效、節(jié)能的新型煤粒改性劑變得尤為重要。

本實(shí)驗(yàn)室[15]前期利用陽(yáng)離子表面活性劑(CTAB)乳化烷基烯酮二聚體(AKD),得到陽(yáng)離子AKD改性劑并將其包覆于煤粒表面,發(fā)現(xiàn)AKD能與煤表面羥基發(fā)生酯化反應(yīng),AKD分子中兩條疏水長(zhǎng)鏈在煤表面形成疏水薄膜,煤的最大成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)從56.6%增加到61.2%,但由于陽(yáng)離子AKD改性劑帶正電,萘磺酸鹽分散劑帶負(fù)電,陽(yáng)離子AKD改性劑的加入對(duì)分散劑具有一定的負(fù)面影響,導(dǎo)致分散劑分散性能降低。故本研究利用陰離子表面活性劑硬脂酸鈉和非離子表面活性劑OP-10乳化AKD,得到陰離子AKD改性劑和非離子AKD改性劑,將其涂覆于經(jīng)微波脫水后的褐煤顆粒表面,封堵煤表面的孔隙,且在煤粒表面形成一層疏水性的薄膜,抑制漿體中自由水復(fù)吸到煤孔中,提高褐煤的疏水性能,從而改善水煤漿的黏度和穩(wěn)定性。為低階煤制備高濃度水煤漿提供一種新思路。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

試劑：烷基烯酮二聚體(AKD),工業(yè)級(jí)；硬脂酸鈉,分析純,天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品開(kāi)發(fā)有限公司；烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10),分析純,天津市大茂化學(xué)試劑廠；聚萘磺酸鹽分散劑(NSF),工業(yè)級(jí),山西鴻翔建材有限公司；新疆伊犁煤。

儀器：水煤漿流變儀(R/S-SST Plus)；美國(guó)Brookfield公司；穩(wěn)定性分析儀(Turbiscan Lab型),法國(guó)Formulaction公司；靜態(tài)接觸角測(cè)量?jī)x(DCAT21),德國(guó)東方德菲公司；比表面積分析儀(JW-BK100A),北京精微高博科學(xué)技術(shù)有限公司；粒度及Zeta電位測(cè)定儀(NANO-ZS90型),英國(guó)Malvern公司；場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(S4800),日本理學(xué)；紫外光譜儀(Cary 60 UV-vis),美國(guó)安捷倫公司。

1.2 AKD改性劑的制備

稱(chēng)量一定量的AKD放入三口燒瓶中,升溫至65 ℃使其熔化。然后向三口燒瓶中加入65 ℃的蒸餾水,分別以陰離子表面活性劑硬脂酸鈉和非離子表面活性劑OP-10為乳化劑,乳化30 min,乳化劑用量為AKD用量的7%,制備固含量為15%的陰離子AKD改性劑和非離子AKD改性劑。

1.3 煤粒表面包覆改性

將一定量的小于200目的煤粉和小于50目的煤粉放入微波中輻照3 min除去內(nèi)水,按3∶1的比例稱(chēng)取80 g后混合均勻,分別取0.5%、1%、2%、3%(占干煤含量)的陰離子AKD改性劑和非離子AKD改性劑用小型噴霧器噴灑于褐煤顆粒表面并將其放置于105 ℃的烘箱內(nèi)烘干,得到陰離子AKD改性煤和非離子AKD改性煤,將其密封保存,用作制漿煤樣和測(cè)試煤樣。

1.4 煤粒表面性能測(cè)試

利用比表面積分析儀,在77 K條件下通過(guò)煤粉對(duì)N2吸附-脫附,測(cè)定改性前后煤粒的比表面積、孔容積和平均孔徑的變化。利用靜態(tài)接觸角測(cè)量?jī)x將1 g煤粉用壓片機(jī)在600 MPa壓力下壓成直徑約為10 mm,厚度約2.5 mm的片狀圓柱形固體,測(cè)定煤水界面瞬間接觸角。利用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡對(duì)煤粒中碳、氧、鋁、硅含量進(jìn)行面掃分析,了解改性前后煤粒表面相對(duì)化學(xué)含量的變化。取兩份0.2 g改性前后的煤和50 mL水于多個(gè)150 mL錐形瓶中,其中，一份加入0.5%萘系分散劑,在搖床上恒溫(25 ℃)震蕩2 h后靜置、離心取上清液,利用Zeta電位分析儀測(cè)定加入分散劑前后各煤樣表面電位變化。

1.5 改性前后煤粒吸附量的測(cè)試

稱(chēng)取0.2 g改性前后煤粒以及一系列不同質(zhì)量濃度的NSF分散劑于錐形瓶中,在25 ℃恒溫震蕩5 h后離心,用微孔濾膜過(guò)濾掉殘余的煤粒取清液,稀釋其符合紫外分光光度計(jì)測(cè)試范圍后計(jì)算其物質(zhì)的量濃度,同時(shí)作空白實(shí)驗(yàn)以校正由于煤樣浸泡過(guò)程中溶出物對(duì)紫外的吸收干擾,根據(jù)公式(1)計(jì)算煤粉對(duì)NSF分散劑的吸附量,得吸附等溫線。

Γ=(C0-Ct+Cblack)V/m

(1)

式中,Γ為單位質(zhì)量煤粉吸附分散劑的質(zhì)量,mol/g；C0為吸附前分散劑溶液濃度,mol/L；Ct為吸附后分散劑溶液濃度,mol/L；Cblack為空白樣紫外測(cè)出的濃度,mol/L；V為溶液體積,L；m為煤樣質(zhì)量,g。

1.6 水煤漿制備和成漿性能的研究

采用新疆煤制備水煤漿,利用FM-3粉碎機(jī)(中國(guó)上海科恒實(shí)業(yè)有限公司)將煤粒粉碎,研磨后新疆褐煤煤質(zhì)分析見(jiàn)表1。為了提高水煤漿的堆積密度,采用改性前后煤粒粒度級(jí)配為200目和50目(比例為3∶1)的混合煤粉,稱(chēng)取80 g后向里面先后加入一定量的水和0.5%的NSF分散劑,以1200 r/min的速率攪拌5 min,以保證水煤漿的均勻化,制備一系列不同濃度的水煤漿漿體,測(cè)量水煤漿的黏度、析水率和穩(wěn)定性。水煤漿濃度(W)的計(jì)算公式如式(2)所示。

W=m1/(m2+m3+m4+m5)×100%

(2)

式中,W為水煤漿濃度,m1為干煤質(zhì)量,g；m2為煤樣總質(zhì)量,g；m3為水質(zhì)量,g；m4為改性劑質(zhì)量,g；m5為分散劑質(zhì)量,g。

表1 新疆褐煤的煤質(zhì)分析

2 結(jié)果與討論

2.1 改性劑最佳用量

為了研究AKD改性劑用量對(duì)煤的成漿性能的影響,分別用0.5%、1%、2%、3%的陰離子AKD改性煤和非離子AKD改性煤制備成漿濃度為62%的水煤漿,研究AKD改性劑用量和水煤漿表觀黏度之間的關(guān)系。由圖1可知,隨著改性劑用量的增加水煤漿黏度先減小后增加,當(dāng)陰離子AKD改性劑、非離子AKD改性劑用量分別為1%、2%時(shí),水煤漿表觀黏度分別為1157和741 mPa·s,此時(shí)漿體表觀黏度最小,煤的成漿效果最好。

圖1 改性劑添加量對(duì)水煤漿黏度的影響

當(dāng)添加過(guò)量的表面改性劑時(shí),水煤漿表觀黏度均增加,這可能是改性劑在煤表面出現(xiàn)了飽和現(xiàn)象,多余的改性劑會(huì)分散在煤粒間。在水煤漿的制備生產(chǎn)過(guò)程中,多余的改性劑一方面會(huì)與煤中的分散劑相互作用,影響分散劑的分散降黏效果；另一方面會(huì)影響煤漿中自由水含量,導(dǎo)致漿體黏度增加。

2.2 改性前后煤粒表面孔隙結(jié)構(gòu)的變化

褐煤表面含有豐富的孔隙結(jié)構(gòu),在水煤漿的制備生產(chǎn)過(guò)程中,漿體內(nèi)大量自由水被孔隙吸收導(dǎo)致水煤漿黏度快速增加[16,17],因此,測(cè)量改性前后煤粒表面孔隙結(jié)構(gòu)變化變得十分重要。在AKD改性劑為最佳添加量的條件下,對(duì)改性前后煤粒進(jìn)行氮吸附分析,具體見(jiàn)表2。

表2 改性前后煤?？紫蹲兓?/p>

2.3 改性前后煤粒表面化學(xué)成分的變化

煤表面碳氧含量是影響煤粒親疏水性能的另一個(gè)重要因素,煤粒表面氧含量越多,煤粒親水性越強(qiáng),煤的成漿性能越差[18]。為了確定改性前后煤粒表面碳氧含量分布情況,進(jìn)行了EDS測(cè)試分析,結(jié)果見(jiàn)圖2和圖3。能譜分析結(jié)果表明,煤粒表面由大量的C、O組成,并伴有少量的Al、Si元素。微波加熱能夠降低煤表面親水基團(tuán)的數(shù)目,使煤粒表面C峰增加,O峰降低,煤粒疏水性能增強(qiáng)。當(dāng)煤粒表面親水性含氧基團(tuán)被AKD改性劑包覆后, AKD分子中兩條長(zhǎng)的疏水碳鏈在煤表面形成一層疏水性薄膜[15],能夠有效地隔絕煤粒與水的結(jié)合,使煤粒疏水性能增強(qiáng)。由圖2可知,非離子AKD改性煤改性效果最好,煤粒表面C相對(duì)含量從原煤74.09%增加到83.56%。O相對(duì)含量從原煤23.39%降低到15.20%,煤粒表面疏水性能最強(qiáng)。由圖3可知,噴灑在煤表面的AKD改性劑能夠均勻分布在煤粒表面,使煤表面C含量分布更加密集和均勻,煤粒表面氧相對(duì)含量減少。

圖2 改性前后煤樣C、O、Al、Si能譜譜圖

Figure 2 Energy spectra of C, O, Al and Si in coal samples before and after modification

圖3 煤粒表面C、O、Al、Si元素分布

2.4 改性前后煤粒表面接觸角的變化

通過(guò)測(cè)定煤水界面接觸角確定改性前后煤粒對(duì)水的吸收能力,具體見(jiàn)表3。原煤與水的瞬間接觸角為50.92°,水滴在2 s內(nèi)被快速吸收。由于原煤表面氧含量豐富,孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),所以煤粒具有極強(qiáng)的親水能力。經(jīng)微波處理后煤粒孔隙中的水分蒸發(fā),然而煤孔結(jié)構(gòu)的親水特征導(dǎo)致水分的再吸收,因此,煤粒疏水性差,煤水界面接觸角為62.51°且水分被快速吸收。而改性煤由于AKD改性劑能夠有效封堵煤?？紫督Y(jié)構(gòu)且在煤表面形成疏水性薄膜,使煤粒疏水性能明顯提高。陰離子AKD改性煤和非離子AKD改性煤與水的瞬間接觸角分別高達(dá)107.78°和115.12°,當(dāng)放置30 s后接觸角變化不大,煤粒的強(qiáng)疏水性降低了它對(duì)漿體中水分的再吸收能力,從而有利于生產(chǎn)高煤含量的水煤漿。

表3 改性前后煤粒的接觸角變化

2.5 NSF分散劑在改性前后煤粒表面吸附行為

分散劑是影響水煤漿成漿性能的一個(gè)重要因素,分散劑能夠降低煤水界面的表面張力,促進(jìn)煤粒在水中的分散,從而降低漿體的表觀黏度。測(cè)定25 ℃下NSF分散劑在改性前后煤粒表面的吸附量,吸附等溫線見(jiàn)圖4。由圖4可知,隨NSF分散劑濃度的增加,改性前后煤粒對(duì)NSF的吸附量先迅速增加后達(dá)到吸附平衡。利用Freundlich等溫吸附模型和Langmuir等溫吸附模型的線性表達(dá)式(如式(3)、(4))對(duì)圖2中的吸附等溫線進(jìn)行擬合,結(jié)果見(jiàn)表4。

圖4 分散劑在改性前后煤表面等溫吸附曲線

(3)

Ce/Γ=Ce/Γ+1/bΓ

(4)

式中,Γ為飽和吸附量為吸附量,mol/g；Γ為飽和吸附量,mol/g；Ce為平衡濃度mol/L；k為Freundlich吸附常數(shù)；b為L(zhǎng)angmuir吸附常數(shù)；n為吸附常數(shù)。

由表4可知,Langmuir方程擬合相關(guān)系數(shù)R2均大于Freundlich等溫吸附模型擬合相關(guān)系數(shù),說(shuō)明NSF分散劑在改性前后煤粒表面均為單分子層吸附[19]。對(duì)比改性前后NSF在煤粒表面的飽和吸附量?！薨l(fā)現(xiàn),非離子AKD改性煤>陰離子AKD改性煤>微波干燥煤>原煤,即非離子AKD改性煤飽和吸附量最大。原煤和微波干燥煤表面氧含量較多,煤粒表面含氧基團(tuán)對(duì)分散劑中疏水性官能團(tuán)萘環(huán)有較大的阻礙作用,導(dǎo)致分散劑中萘環(huán)結(jié)構(gòu)與煤表面稠環(huán)結(jié)構(gòu)以π電子極化作用在煤表面疏水區(qū)域難以形成緊密吸附,使得煤粒吸附量較低,分散劑不能起到很好的分散降黏效果[20]。改性后煤粒表面疏水區(qū)面積增加,改性劑在煤表面形成一層疏水微區(qū),分散劑以疏水基團(tuán)吸附在煤表面上受到的阻礙作用減小,煤粒吸附量增加,由陰離子AKD改性劑和非離子AKD改性劑改性后煤粒的吸附量分別增加至3.39×10-6和3.47×10-6mol/g。非離子AKD改性煤具有比陰離子AKD改性煤更強(qiáng)的疏水性,煤粒表面具有更多的疏水位點(diǎn),與萘系分散劑有更好的適配性,故非離子AKD改性煤飽和吸附量高于陰離子AKD改性煤。

表4 等溫吸附曲線擬合參數(shù)

2.6 Zeta電位的測(cè)量

煤表面ζ電位是影響煤粒在水中分散性和穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo),煤粒表面ζ電位絕對(duì)值越高意味著水煤漿穩(wěn)定性越好[21]。表5為改性煤粒前后Zeta電位的變化，由表5可知,吸附分散劑前,微波干燥使煤表面親水性含氧官能團(tuán)發(fā)生分解,生成CO2、H2O等氣體產(chǎn)物,導(dǎo)致煤表面負(fù)電荷減少。改性后煤粒表面ζ電位絕對(duì)值明顯增加,改性劑包覆在煤表面抑制了煤中可溶性高價(jià)陽(yáng)離子Ca2+、Mg2+的逸出[12],使煤粒負(fù)電荷增加,煤粒間靜電斥力增大。吸附分散劑后,煤粒表面負(fù)電性均增加。原煤和微波干燥煤在吸附分散劑前后煤粒表面電位差為-1.8、-1.9 mV,而陰離子AKD改性煤、非離子AKD改性煤電位差分別為-6.8、-7.5 mV,AKD改性煤在吸附分散劑前后煤粒表面電位差絕對(duì)值明顯高于原煤和微波干燥煤,這進(jìn)一步表明,原煤和微波改性煤對(duì)萘系分散劑的吸附具有負(fù)面影響,AKD改性劑對(duì)煤粒的包覆促進(jìn)了煤粒對(duì)NSF分散劑的吸附。

表5 改性煤粒前后Zeta電位的變化

2.7 表面改性劑的最佳添加量和煤的最大成漿濃度

圖5為最佳添加量下水煤漿黏度隨濃度的變化,在適合工業(yè)應(yīng)用的表觀黏度下(1000 mPa·s左右),原煤最大成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56.6%,微波干燥使煤的最大成漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加到58.7%。

圖5 水煤漿黏度隨濃度的變化

改性后煤粒疏水性能增強(qiáng),對(duì)分散劑吸附量增加,由1%陰離子AKD改性煤和2%非離子AKD改性煤制得的漿體最大成漿濃度分別為61.0%、62.5%。圖6為黏度為1000 mPa·s左右時(shí),水煤漿黏度隨放置時(shí)間的變化,原煤和微波干燥煤制得的漿體隨放置時(shí)間的延長(zhǎng),表觀黏度急劇上升。

圖6 水煤漿黏度隨時(shí)間的變化

改性后煤粒由于AKD改性劑在煤表面形成疏水性的“緩沖層”,煤粒對(duì)漿體內(nèi)自由水的吸附能力降低,對(duì)NSF分散劑吸附性能增強(qiáng),煤粒在水中有更好的分散效果,漿體黏度增加幅度較小。

2.8 水煤漿的流變特性

水煤漿流變學(xué)對(duì)水煤漿制備、儲(chǔ)存、運(yùn)輸以及霧化燃燒等工業(yè)應(yīng)用具有重要意義[22]。圖7是漿體黏度在1000 mPa·s左右的流變曲線。由圖7(a)可知,原煤及微波干燥煤隨剪切速率的增加漿體黏度增加,表現(xiàn)出“剪切變稠”的流變特性,由于原煤及微波干燥煤表面親水性強(qiáng),分散劑難以在煤表面形成緊密吸附,導(dǎo)致在受到高速剪切時(shí)分散劑容易脫落,水煤漿黏度增加[23]。改性后煤粒具有與高階煤相似的強(qiáng)疏水性能,分散劑能緊密吸附在煤表面,在制漿過(guò)程中,煤、水和分散劑會(huì)形成一定結(jié)構(gòu)的“煤包水”形空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),此時(shí)漿體黏度較大,當(dāng)受到外界力時(shí),這種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)被打破,煤粒間的自由水釋放出來(lái),漿體表觀黏度降低,表現(xiàn)出“剪切變稀”的流變特性。

采用Herschel-Bulkley(5)和Power-law(6)兩種工業(yè)常用的水煤漿流變模型對(duì)剪切應(yīng)力和剪切速率進(jìn)行擬合,表觀黏度值來(lái)自剪切速率為100 s-1時(shí)記錄的10個(gè)結(jié)果的平均值。

τ=τ0+kγn

(5)

τ=kγn

(6)

式中,τ為剪切應(yīng)力,τ0為屈服應(yīng)力,γ為剪切速率,k為稠度系數(shù),n為流動(dòng)特性指數(shù)。

圖7 水煤漿流變特性

擬合結(jié)果見(jiàn)圖7(b)和表6。由表6可知,Herschel-Bulkley模型的相關(guān)系數(shù)更大,說(shuō)明Herschel-Bulkley模型更適合新疆煤漿體。原煤及微波干燥煤制得的漿體流變特性指數(shù)n>1,漿體為脹塑性流體,改性煤制得的漿體流變特性指數(shù)n<1,漿體為假塑性流體,更適合工業(yè)應(yīng)用。在制漿濃度為1000 mPa·s左右時(shí),由非離子AKD改性煤制得的漿體比陰離子改性煤制得的漿體有更小的稠度系數(shù)k和較大的流動(dòng)特性指數(shù)n,這表明,非離子AKD改性劑更能降低褐煤水煤漿內(nèi)部粘滯力,改善漿體的流動(dòng)性[7],綜合考慮,非離子AKD改性煤制成的漿體更適合儲(chǔ)存與運(yùn)輸。

表6 水煤漿流變模型擬合方程

2.9 水煤漿穩(wěn)定性和析水率

圖8為煤粒改性前后不穩(wěn)定系數(shù)的變化。由圖8可知,隨時(shí)間的延長(zhǎng)改性前后煤粒不穩(wěn)定性系數(shù)(TSI)值均增加,原煤及微波干燥煤TSI值均較大,析水率高達(dá)13.75%、12.50%。原煤和微波干燥煤親水性強(qiáng),疏水性差,分散劑在煤表面吸附量少,從而不利于煤粉在水中的分散,漿體穩(wěn)定性差。改性后煤粒疏水性能增加,NSF分散劑以疏水基團(tuán)萘環(huán)在煤表面的吸附量增加,煤粒表面ζ電位負(fù)電荷增多,煤粒間靜電斥力增大,漿體穩(wěn)定性增加。由陰離子AKD改性煤和非離子AKD改性煤制得的漿體穩(wěn)定性明顯增強(qiáng),TSI值明顯降低,漿體析水率分別減小到7.45%和7.89%。

圖8 煤粒改性前后不穩(wěn)定系數(shù)的變化

3 結(jié) 論

褐煤通過(guò)微波脫水和改性劑表面涂覆相結(jié)合的方式減少煤粒內(nèi)水含量且在煤粒表面形成疏水微區(qū),改性后煤粒表面孔隙結(jié)構(gòu)降低,疏水性碳相對(duì)含量增加,親水性氧相對(duì)含量降低,煤水界面接觸角明顯增加,煤粒疏水性能增強(qiáng)。改性后煤粒表面ζ電位絕對(duì)值增加,煤粒間靜電斥力增強(qiáng)。

NSF在改性前后煤粒表面均為單分子層吸附,原煤和微波干燥煤表面飽和吸附量較小,改性后煤粒對(duì)NSF分散劑吸附量明顯增加,NSF在陰離子AKD改性煤和非離子AKD改性煤表面的飽和吸附量分別增加到3.39×10-6和3.47×10-6mol/g。

AKD改性煤制備的水煤漿均表現(xiàn)出剪切變稀的流變特性,當(dāng)陰離子AKD改性劑、非離子AKD改性劑用量分別為1%、2%時(shí),最大成漿濃度從原煤56.6%分別增加到61.0%和62.5%,漿體析水率從原煤13.97%分別降低到7.45%和7.89%,由非離子AKD改性煤制備的漿體成漿效果最好,陰離子AKD改性煤制備的漿體穩(wěn)定性最好。