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水煤浆添加剂的作用机理
编辑:山东鑫硕新材料有限公司   发布时间:2018-08-23

  1) 提高煤表面的亲水性 水煤浆添加剂是一种可促使分散相(水煤浆中的煤粒)在分散介质(水煤浆中的水)中均匀分散的化学药剂。煤炭主体是非极性的碳氢化合物,属疏水性物质。煤炭的润湿性可按水在其表面的接触角大小分成四等。按触角为零者,称强亲水性煤炭;小于 40°者称弱水性煤炭;40°~90°者,称疏水性煤炭;超过90°者称强疏水性煤炭。各种煤炭的表面均显疏水性。

  另外,水的表面张力大,煤炭表面张力小,只有降低水的表面张力,增大煤炭表面张力,减少固液间的界面张力,才能达到充分湿润;煤粒表面即使湿润,其巨大的比表面积也会促使它们聚集到一块,无法分散均匀。

  制浆用分散剂都是一些两亲的表面活性剂,一端是由碳氢化合物构成的非极性的亲油基,另一端是亲水的极性基,非极性的疏水端极易与碳氢化合物的煤炭表面结合,吸附在煤粒表面上,将另一端亲水基朝外引入水中。极性基的强亲水性使煤粒的表面由疏水转化为亲水,可形成一层水化膜。有效降低水的表面张力和提高煤粒表面的表面张力,使润湿接触角降至50度以下。借水化膜将煤粒隔离开,减少煤粒间的阻力,从而达到降低黏度的作用。

  试验表明,分散剂应有很好的水溶性,但并非对煤的润湿性越好,降黏效果越佳。润湿剂、渗透剂能使煤粒变得极为亲水(接触角等于零),但不能作水煤浆分散剂使用。

  2) 增强煤粒间的静电斥力的DLVO理论认为,胶体颗粒稳定分散的先决条件是颗粒间的静电斥力超过颗粒间的范氏引力。离子型分散剂除能改善煤表面的亲水性外,还能增强其静电斥力,进一步促使煤粒分散于水介质中。

  尽管人们十分重视静电斥力对煤粒分散悬浮的稳定作用,有些人甚至认为分散剂的主要作用在于改变煤粒的表面电性,认为滑动面与溶液内部间的电位差,即电动电位达到-50mV 时,水煤浆就有所希望的流动性和稳定性,但大量的研究表明,提高电位差电位值有利于改善水煤浆的流动性,反之则有益于提高其稳定性,但都起不了决定作用。空间隔离位阻效应更有实际意义。

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