摘要:介紹了有代表性的無(wú)煙煤和半焦焦末用作濾料的性能檢驗(yàn)及評(píng)價(jià)。
1、前言
我國(guó)建設(shè)部已于1988年10月頒布了CJ24·2-88《水處理用無(wú)煙煤濾料》的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了城市水處理用無(wú)煙煤濾料的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法。工業(yè)廢水的處理用濾料也可參照?qǐng)?zhí)行。為了更廣泛開(kāi)拓水處理用濾料原料,波濤無(wú)煙煤濾料廠家根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)方法,對(duì)幾種有代表性的無(wú)煙煤、焦炭或半焦的焦末,進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),其結(jié)果可供一些無(wú)煙煤礦區(qū)以及將開(kāi)發(fā)利用焦末的單位參考。
2、原料的選擇及檢驗(yàn)
主要選取以晉城煤為代表的正常無(wú)煙煤和以福建龍巖、永安煤為代表的受火成巖影響的無(wú)煙煤為試驗(yàn)樣品。同時(shí)也選取大同礦務(wù)局利用大同煤生產(chǎn)焦?fàn)t煤氣后余下的半焦副產(chǎn)品—篩下細(xì)焦末為實(shí)驗(yàn)樣品,采用現(xiàn)已用于生產(chǎn)濾料的鞏縣無(wú)煙煤為對(duì)比實(shí)驗(yàn)樣品。
根據(jù)CJ24·2-88《水處理用無(wú)煙煤濾料)附錄A的規(guī)定,對(duì)用做無(wú)煙煤濾料的原料篩分出0.6~2.0mm粒級(jí),進(jìn)行破碎率、磨損率、真密度、含泥量、鹽酸可溶率以及密度>1.8物質(zhì)含量等六項(xiàng)物理性能的測(cè)試,同時(shí)還分別進(jìn)行了無(wú)煙煤濾料的篩分試驗(yàn)。
3、檢驗(yàn)結(jié)果與分析
幾種濾料的原料檢驗(yàn)結(jié)果列入表1。篩分曲線見(jiàn)圖1、2、3、4。
CJ24·2-88中對(duì)無(wú)煙煤濾料規(guī)定的技術(shù)要求:
①濾料的破碎率和磨損率之和不應(yīng)大于3%;
②無(wú)煙煤平均真密度不小于1.4,不大于1.6;
③含泥量不應(yīng)大于4%;
④密度大于1.8的物質(zhì)含量不應(yīng)大于3%;
⑤鹽酸可溶率不應(yīng)大于3.5%。
在設(shè)計(jì)三層濾料濾池時(shí),對(duì)無(wú)煙煤濾料粒徑的要求一般在0.8~1.6mm;不均勻系數(shù)K80<1.7;雙層濾料濾池要求無(wú)煙煤濾料粒徑在0.8~1.8mm;不均勻系數(shù)K80<2.0。
從表1檢驗(yàn)結(jié)果和篩分曲線圖1、2、3、4,并對(duì)照無(wú)煙煤濾料的技術(shù)要求,可以看出:
表1無(wú)煙煤濾料的原料性能測(cè)試
濾料原料 | 破碎率% | 磨損率% | 真密度g/cm3 | 含泥量% | 鹽酸可溶率% | 密度>1.8的物質(zhì)含量,% |
晉城無(wú)煙煤 | 0.8 | 0.28 | 1.61 | 1.11 | 1.11 | 5.85 |
福建龍巖無(wú)煙煤 | 3.35 | 2.10 | 1.78 | 1.96 | 1.25 | 13.81 |
福建永安無(wú)煙煤 | 18.68 | 12.04 | 1.83 | 14.88 | 1.88 | |
大同半焦末 | 0.83 | 0.48 | 1.66 | 0.25 | 0.27 | 1.65 |
鞏縣無(wú)煙煤 | 0.13 | 0.22 | 1.69 | 10.61 | 1.43 | 16.62 |
鞏義波濤濾料廠濾料 | ≤0.58 | ≤0.8 | 1.60 | ≤1.1 | 0.87 |
注:生產(chǎn)廠家產(chǎn)品檢驗(yàn)分析數(shù)據(jù)
1、晉城無(wú)煙煤的六種物理性能,除密度>1.8的物質(zhì)含量稍超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外,其它五項(xiàng)主要指標(biāo)均滿足濾料原料的要求,而且均優(yōu)于目前正在生產(chǎn)的鞏縣無(wú)煙煤濾料的性能。從篩分曲線圖1求出有效粒徑(過(guò)篩重量10%相對(duì)應(yīng)的粒徑)等于0.70mm;不均勻系數(shù)(K80)(過(guò)篩重量80%和10%相對(duì)應(yīng)粒徑的比值)等于2.26。只是粒徑稍偏小,不均勻系數(shù)稍偏大些,通過(guò)調(diào)整可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求,故晉城無(wú)煙煤完全可以作無(wú)煙煤濾料的原料。
2.、大同半焦焦末的六種物理性能,,除真密度稍偏高外,其它指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)要求。從曲線圖2得出有效粒徑為0.80mm;不均勻系數(shù)K80為2.04,也可以達(dá)到設(shè)計(jì)濾池的要求,這些物理性能均優(yōu)于晉城無(wú)煙煤。而且半焦的孔隙率比無(wú)煙煤大,作為過(guò)濾用更有優(yōu)越之處。缺點(diǎn)是由于半焦孔隙率大,顆粒易暫時(shí)浮在水面,在反沖時(shí)易沖掉,減少半焦使用的周期。但因過(guò)濾性能好,價(jià)格便宜,所以半焦焦末也是較為理想的無(wú)煙煤濾料原料。
3、福建龍巖和永安兩種受火成巖影響變質(zhì)的無(wú)煙煤,只有部分指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。龍巖煤與永安煤相比,永安煤的幾項(xiàng)指標(biāo)很差,煤本身灰分高,多以暗淡型煤為主,易碎,不耐磨,泥化現(xiàn)象很嚴(yán)重,故不能做無(wú)煙煤濾料原料使用。本次試驗(yàn)選擇龍巖翠屏山無(wú)煙煤,屬中等灰分,以光亮型煤為主,煤質(zhì)較硬。如不能用于城市水處理,但可用作工業(yè)廢水濾罐的濾料。另外可選取龍巖紅炭山無(wú)煙煤,該煤密度較小,硬度大,可以代替翠屏山無(wú)煙煤使用。
4、結(jié)論
按建設(shè)部制定的對(duì)水處理用無(wú)煙煤濾料的技術(shù)要求,通過(guò)對(duì)代表性無(wú)煙煤濾料原料的檢驗(yàn),認(rèn)為選擇無(wú)煙煤作濾料,一定要選擇煤巖類型以光亮型煤為主,煤質(zhì)堅(jiān)硬,灰分低,真密度不太高的煤較為合適,受熱變質(zhì)影響的無(wú)煙煤,往往灰分較高,真密度大,不適宜作城市水處理的濾料。大同半焦焦末完全可以作為水處理用無(wú)煙煤濾料的原料。礦區(qū)焦?fàn)t煤氣廠的半焦副產(chǎn)品大塊可以作硅鐵還原劑,篩下的細(xì)焦末可用來(lái)生產(chǎn)無(wú)煙煤濾料。建濾料廠投資少,見(jiàn)效快,成本低,效益高,還可安置部分待業(yè)人員,這是一條可行的煤炭綜合利用途徑。