MTT1091996煤和矸石泥化试验方法

中华人民共和国煤炭行业标准MT/T109—1996煤和矸石泥化试验方法1996-12-30批准1997-11-01实施中华人民共和国煤炭工业部批准目次前言Ⅱ…………………………………………………………………………………………………………1范围1………………………………………………………………………………………………………2引用标准1…………………………………………………………………………………………………3转筒法1……………………………………………………………………………………………………4矸石泥化特性的测定方法(安氏法)3……………………………………………………………………附录A(提示的附录)转筒泥化试验结果汇总表8…………………………………………………………附录B(标准的附录)沉降时间的计算8……………………………………………………………………附录C(提示的附录)泥化程度试验报告格式9……………………………………………………………ⅠMT/T109—1996前言MT109—85《煤和矸石的泥化试验方法》发布于1985年,此次是第一次修订,本次修订参照ISO/CD1075草案进行,该草案已在1992年进行投票,中国投了赞成票(有补充修改意见)。因为该草案尚未正式定为ISO标准,所以此次修订仅是参照ISO草案把MT109—85中的第2章安氏法进行修改,对“转简法”基本不作修改,只增加1条“对次生煤泥量的测定”。本标准从生效之日起,同时代替MT109—85。本标准的附录A和附录C是提示的附录,附录B是标准的附录。本标准由煤炭工业部科技教育司提出。本标准由全国煤炭标准化技术委员会归口。本标准由煤炭科学研究总院唐山分院起草并负责解释。本标准主要起草人:安文华。ⅡMT/T109—1996煤和矸石泥化试验方法1范围本标准规定了煤和矸石泥化试验方法。本标准适用于烟煤、无烟煤、褐煤、石煤及伴生矿物。2引用标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB211—91煤中全水分的测定方法GB477—87煤炭筛分试验方法GB6003—85试验筛GB6004—85试验筛用金属丝编织方孔筛网GB6005—85试验筛金属丝编织网、穿孔板和电成型薄板筛孔的基本尺寸GB7186—87选煤名词术语MT190—88选煤厂煤泥水沉降试验方法3转筒法3.1方法要点将试样和水一起置于转筒中,翻转一定时间,然后测定其粉碎程度及其所产生的微细颗粒的特征,同时观察煤泥水的特性。3.2试样采自生产煤样,粒度级为100~13.2mm(综合级),质量为150kg。采样后应立即密封,并注明试样名称、采样日期等。将该煤层的顶、底板和夹石特征填入“转筒泥化试验结果汇总表”(附录A)中。3.3设备和工具3.3.1转筒泥化试验装置(图1):转筒为钢制,容积200L,高1m,翻转速度为20r/min。1MT/T109—19961—转筒;2—变速装置;3—电动机;4—底座图1转筒泥化试验装置示意图3.3.2试验筛。规格(筛孔基本尺寸):100mm、13.2mm和500‱m、45‱m。试验筛应符合GB6003—85规定。自制试验筛所用金属丝网应符合GB6004—85和GB6005—85的规定。3.4试验准备3.4.1试验前应把试样风干,然后缩制出4份质量均为25kg(±0.5kg)的试样,分别置于铁簸箕中称量(称准到0.05kg)。在缩制和称量试样时,应当使用间距为13.2mm的铁叉。由于缩制试样而产生的粉末按比例均摊到各份中参与泥化试验。3.4.2将转筒和所有待用的器具刷洗干净,备用。3.5试验步骤3.5.1在转筒中放入1份试样(25kg),再加入100kg水。3.5.2将砖筒盖盖紧,然后开始翻转,进行试验,4份试样的翻转时间分别为5min、15min、25min和30min。3.5.3翻转结束后,将筒内试样倒出过筛,分成大于13.2mm、13.2mm~500‱m、500~45‱m和小于45‱m四个产品,筛分时喷水以保证筛分完全。3.5.4在进行试验时,观察、记录煤泥水的沉降快慢、粘性大小和细煤泥透筛的难易等情况。对试样和试验过程中的其他特殊情况也应注意观察、记录,例如试样中有无极易风化碎裂的煤块或矸石等。3.5.5将各粒度级产品烘干,晾至空气干燥状态,称重(称准到0.05kg)。3.5.6从小于45‱m细煤泥中采样,测定其灰分。3.6试验结果的整理3.6.1各产品的质量之和与入料质量之差,不得超过3%。3.6.2以各产品质量之和为100%,分别计算其产率。3.6.3将试验结果和观察结果填入“转筒泥化试验结果汇总表”(附录A)中。3.7入洗原料煤的次生煤泥量可按照此法测定,试样总重为100kg,翻转时间参照MT190—85中5.2.3的规定。2MT/T109—19964矸石泥化特性的测定方法(安氏法)4.1原理矸石先过筛,制备成5.6~2.8mm粒级的试样,干燥后的试样置入翻转瓶中加水搅拌。对所形成的悬浮液用孔径500‱m的试验筛进行筛分,筛上物干燥称重。最后用沉降法测定10‱m以下的细泥含量(%)。4.2用水试验用水为蒸馏水或符合饮用的自来水。4.3装置4.3.1试验筛。规格为筛孔基本尺寸5.6mm,2.8mm,1.0mm和500‱m。试验筛应符合GB6003—85的规定。4.3.2矸石泥化试验装置(图2)。翻转速度为40r/min。1—洗瓶;2—传动装置;3—手轮;4—支座;5—底座图2矸石泥化试验翻转装置示意图4.3.3恒温水槽。圆形,直径为300mm,高300mm,材质:有机玻璃或不锈钢等。4.3.4改制型安氏(Andreasen)沉降装置(图3)。3MT/T109—1996A—带刻度的量筒;B—抽吸管;C—容器;D—三通旋塞;E—毛玻璃塞;F—气孔;G—抽吸点;H—出口图3改制型安氏(Andreasen)沉降装置4.4取样及试样制备若物料足够多,可取1kg5.6~2.8mm粒级的代表性试样。如果物料量不足,可将大粒度矸石破碎后的5.6~2.8mm粒级物料加入原物料的试样中。若采用上述方法,物料量仍然不足,也可以取5.6~1.0mm粒级代替。取样细则应列入试验报告。注:试样应从每一煤层的顶板、底板及夹石中采取,应具备有代表性。通过轻缓吹风脱除试样中的粉末,把试样晾至空气干燥状态,然后将试样封存在密闭容器中以备使用。4.5步骤4.5.1测定试样初始水分按照GB211—91测定空气干燥试样的全水分。4.5.2试样搅拌取空气干燥试样(见4.4)100g(称准到±0.01g),置于洗瓶中,加500mL水(4.2)。盖严后装到翻转装置(图2)上,使其绕横轴翻转,转速为40r/min,翻转时间30min。4.5.3悬浮液过筛将漏斗置于量筒上,然后在漏斗中放置孔径500‱m试验筛。将搅拌后的悬浮液倒入筛面上,注意4MT/T109—1996固体颗粒要在筛面上均匀分布。用冲洗瓶以250mL水冲洗洗瓶及筛面。将筛子由漏斗中取出,放入盘子后再置于干燥箱以105~110℃的温度烘干1h。随后由箱中取出盘子,将烘干的试样用刷子刷掉,装入已知皮重的一容器内,放入干燥箱,烘干至恒重后再放入干燥器进行冷却,以防止吸收水分,然后称重(称准到±0.01g)。4.5.4细泥的处理筛上物烘干期间,用100mL水冲洗漏斗,将粘附在漏斗上的细泥冲入筛下物量筒中。量筒中加水至容积为1L后,放入恒温槽。4.5.5水的制备试验用水置于一小瓶(容量2L以上)中,连同沉降装置(图3)一并放入恒温槽中,水槽保持恒温,温差不超过±0.2℃,试验前至少用1h的时间使其达到温度平衡,以后各试验步骤中用水均使用此槽中的水。4.5.6悬浮液浓度调节按照4.6.1的方法计算试样通过500‱m试验筛后的筛下物百分数,必要时以筛上物的质量为依据。根据计算结果及试样的质量,即能测定悬浮液的固体浓度。如果悬浮液的固体浓度不超过20g/L就可以直接用于做沉降试验,否则就需要将量筒翻转6次加以搅拌,然后将一定量的悬浮液倒入第二个量筒中,并加水稀释。稀释后将量简置入水槽中以备使用。注:悬浮液的固体浓度应调节到颗粒能相互无干扰的自由沉降为准,由第1个量筒实际取出的量(用于稀释到1L)并不是关键因素,只要测定精确即可。如果第一个量筒中的悬浮液含Eg固体,则转入第二个量筒中的悬浮液量不得超过2.0×104EmL。4.5.7沉降时间的测定用式(1)计算额定粒度10‱m的固体颗粒沉降100mm所需的时间t(s)(附录B):t=1.223×106η…………………………(1)式中:η———水在试验温度下的动力粘度,N·s/m2(Pa·s)。沉降时间也可以根据表1以内插法求得:表1不同水温时的沉降时间温度,℃时间mins1026351523102020252518103016154.5.8以沉降法测定额定粒度小于10ηm颗粒(细泥)的百分数。注1:其他沉降规定法也可使用,只要所测结果与下述方法测定结果大致相同即可。沉降试验需在无振动的试验台上进行。将抽吸装置安装在沉降装置(图3)上。注2:沉降试验前就需要将抽吸装置装上,以便到时能平稳地将悬浮液试样抽出,另外,沉降试验进行期间,试验装置也不受干扰。搅拌量筒内的悬浮液,按第4.5.6要求翻转量筒6次加以稀释。将悬浮液置于沉降装置内的200mm记号处。装上抽吸管后将沉降装置放入恒温槽。等几分钟待装置达到恒温槽温度后,再由槽中取出。用手指堵住小孔F,带着抽吸管翻转6次对悬浮液进行搅拌,并随即将其放入恒温槽,开始记时,按4.5.7公式计算的时间后,通过旋塞D将抽吸管接到容器C上,并在G点处进行平稳地抽吸(图3)。5MT/T109—1996注3:抽吸时间为25~30s。打开旋塞D使10mL悬浮液通过排出口H进入已知重量的蒸发皿中。用几毫升水冲洗容器C,冲洗水也倒入蒸发盘中。蒸发干后再入干燥箱以105~110℃的温度烘干。烘干后入干燥器冷却,最后再称重(精度±0.0001g)。注4:细泥百分数测定结果的检验:抽出10mL试样后立即对装置内剩余的悬浮液进行摇晃,然后计时,重复上述试验方式加以检验。沉降时间t按附录A计算,因已抽出一部分试样,需要对h值进行适当校正。4.5.9重复试验全部试验步骤重复进行一次。4.6结果表示4.6.1物料过500‱m试验筛后的筛下物干基重量百分数T(%)按式(2)计算:T=1001-100RW(100-Mt)􀭠􀭡􀪁􀪁􀭤􀭥􀪁􀪁…………………………(2)式中:R———筛上物重量(干基)(4.5.3),g:W———空气干燥试样的重量(4.5.2),g;Mt———试样的初始水分(4.5.1),%。4.6.2额定粒度10‱m以下的细泥。4.6.2.1不需加水稀释如果按4.5.4步骤所获得的悬浮液不需要再加水稀释(见第4.5.6),则试样中-10‱m级固体颗粒的干基重量百分数按式(3)计算:S(%)=104mW(100-Mt)…………………………(3)式中:m———沉降试验结束后,由被抽走的10mL悬浮液带走的固体颗粒干基重量,g;W———空气干燥试样的重量,g;Mt———试样的初始水分,%。4.6.2.2需要加水稀释如果按4.5.6要求,悬浮液需要再加水稀释,则-10‱m级固体颗粒的干基重量百分数S按式(4)计算:S(%)=107mVW(100-Mt)…………………………(4)式中:m———沉降试验结束后,随10mL悬浮液被抽走的固体颗粒干基重量,g;V———由第一个量筒中倒入第二个量筒,并在后一量筒中加水稀释至1L的悬浮液体积,mL;W———空气干燥试样的重量,g;Mt———试样的初始水分,%。4.6.3500‱m试验筛筛下物中的细泥(10‱m以下)百分数N。500‱m试验筛筛下物中细泥的干基重量百分数N(%)按式(5)计算:N=100ST…………………………(5)式中:S———试验中的细泥重量百分数,%;T———500‱m试验筛筛下物百分数,%。4.7试验误差4.7.