木質(zhì)素磺酸鹽水煤漿添加劑的性能與作用機理研究.pdf

1、木質(zhì)素磺酸鹽是制漿造紙工業(yè)的副產(chǎn)品,來源豐富、價格低廉、可再生.以木質(zhì)素磺酸鹽制取廉價、高效的水煤漿添加劑,對水煤漿技術(shù)的發(fā)展、木質(zhì)素資源的利用及環(huán)境保護都有重要意義.該文系統(tǒng)研究了不同陽離子木質(zhì)素磺酸鹽的制漿性能;采用超濾分級及紅外分析等手段研究了木質(zhì)素磺酸鈉的分子結(jié)構(gòu)特征對其制漿性能、煤/水界面性質(zhì)的影響規(guī)律,初步探討了木質(zhì)素磺酸鈉的分散作用機理.為高效木質(zhì)素磺酸鹽水煤漿添加劑的研制提供了理論依據(jù).通過考察水煤漿的表觀粘度與添加劑用

2、量的關(guān)系發(fā)現(xiàn),對于不同陽離子木質(zhì)素磺酸鹽,鈉鹽分散降粘效能最高,是銨鹽的1.5倍,鈣鹽和鎂鹽的2倍,但只有萘系添加劑的0.5倍.水煤漿的穩(wěn)定性能實驗表明,木質(zhì)素磺酸鹽的穩(wěn)定性能都比萘系添加好,其中銨鹽、鎂鹽和鈣鹽穩(wěn)定性能相當,要好于鈉鹽.HAAKE流變儀測得添加木質(zhì)素磺酸的鈉鹽和萘系添加劑的水煤漿為微屈服脹塑性流體,而添加銨鹽、鈣鹽和鎂鹽水煤漿為微屈服假塑性流體.研究表明,分子量1萬~5萬的級分分散降粘性能最好,與萘系添加劑相當;分子量

3、大于5萬的級分的分散降粘效能與未分級的木質(zhì)素磺酸鈉相當;分子量5千~1萬的級分分散降粘效能最差,只有分級前的木質(zhì)素磺酸鈉的0.8倍.穩(wěn)定性能與流變性能實驗表明,添加分子量5千~1萬的級分的水煤漿表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性能和流變性能.分子量5千~1萬的級分溶液的表面張力最低,為31.9mN.m<'-1>;不同分子量級分在煤顆粒表面單層飽和吸附后又趨于發(fā)生多層吸附,單層飽和吸附量與分子量之間的關(guān)系為Г<,∞>=K[M]<'0.30>,即木質(zhì)素磺酸

4、鈉在煤顆粒表面的吸附形態(tài)為線圈吸附;在單分子吸附對應(yīng)的濃度范圍內(nèi),煤顆粒表面的ζ電位絕對值隨級分濃度的增加而升高,而隨后發(fā)生的多層吸附使煤顆粒表面的ζ電位絕對值緩慢下降,單分子飽和吸附時,1萬~5萬的級分在煤顆粒表面上的電位絕對值最大,可達到53.4mv.分子量1萬~5萬的級分由于分子量足夠大、親水基團含量適當,能夠有效的吸附在煤顆粒表面上,提高煤顆粒表面的親水性,使煤更好地被潤濕,形成水化膜,產(chǎn)生較大的靜電斥力位能和空間位阻效應(yīng),分散