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1 第 41 卷第 1 期 2013 年 1 月燃摇料摇化摇学摇学摇报 Journal of Fuel Chemistry and Technology Vol. 41 No. 1 Jan 文章编号 : 0253 鄄 2409(2013)01 鄄 0020 鄄 06 摘摇不同相对分子质量对接枝磺化木质素水煤浆分散剂吸附分散性能的影响杨东杰, 郭闻源, 李旭昭, 王摇玥, 邱学青 ( 华南理工大学化学与化工学院制浆造纸工程国家重点实验室, 广东广州摇 ) 要 : 采用接枝磺化缩聚法制备了不同相对分子质量碱木质素系水煤浆分散剂 ( GCL3J 系列 ), 研究相对分子质量对水煤浆吸附分散性能的影响流变学研究结果表明, 具有三维空间网络结构的 GCL3J 分散降黏性能均优于具有线性结构的萘系分散剂等温吸附和 Zeta 电位测试结果表明,GCL3J 在煤粒表面的吸附特征属于 Langmuir 型单分子层吸附, 随着相对分子质量的增加, 其在煤粒上的吸附量逐渐减少, 吸附作用力逐渐增强, 并逐渐以疏水作用吸附为主中等相对分子质量的 GCL3J 鄄 3(M w 为 Da, 特性黏度为 ml / g) 在煤粒表面吸附后, 具有适宜的吸附量和吸附强度, 且负电性最高, 对水煤浆具有最优的分散降黏作用关键词 : 接枝磺化碱木质素分散剂 ; 相对分子质量 ; 水煤浆 ; 吸附中图分类号 : TQ536 摇摇文献标识码 : A Effects of molecular weight of grafted sulfonated lignin on its dispersion and adsorption properties as a dispersant for coal water slurries YANG Dong 鄄 jie, GUO Wen 鄄 yuan, LI Xu 鄄 zhao, WANG Yue, QIU Xue 鄄 qing ( School of Chemistry and Chemical Engineering, State Key Laboratory of Pulp and Paper Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 摇 , China) Abstract: A series of grafted sulfonated lignin 鄄 based dispersants, GCL3J series with different molecular weight, were prepared by graft copolymerization, sulfonation and polycondensation reactions using alkali lignin as the main raw material. The effects of molecular weight of GCL3J on its adsorption behaviors and dispersion properties in coal water slurry were investigated. Rheological property investigations show that GCL3J series are better than FDN in reducing the viscosities of coal water slurry, especially for GCL3J 鄄 3 which M w and inherent viscosity are Da and ml / g, respectively. Adsorption results show that all the adsorption isotherms of GCL3J on coal surface are belonging to Langmuir monolayer adsorption. With the increase of molecular weight, the adsorption amounts on coal surface decrease. Zeta potential results show that the adsorption forces between GCL3J and coal surface increase with the increase of molecular weight. Key words: grafted sulfonated lignin 鄄 based dispersant; molecular weight; coal water slurry; adsorption 摇摇水煤浆 CWS ( coal water slurry), 又称 CWM (coal water mixture), 是由 60% ~ 70% 的煤 30% 左右的水和 1% 左右的添加剂所组成的固液分散体系煤水混合物是热力学不稳定体系, 极易形成团聚结构, 把有限的水包裹在团聚结构内部而使体系黏度增大, 流动性变差而分散剂可通过在煤粒表面的吸附作用改变煤粒的表面性质, 使束缚在其中的水游离出来 [1], 从而改善该悬浮液体系的稳定性和流变性能, 因此, 分散剂是水煤浆制备技术的关键研究表明, 分散剂的分子结构特征 ( 如主体结构取代基磺化度等 ) 对水煤浆的浆体性能影响很 [2] 大 Dincer 等指出, 阴离子型分散剂中的磺酸根与煤之间能形成化学键, 从而有利于改善 CWS 的稳定性和流变性分散剂的相对分子质量大小也是影响水煤浆分散降黏性能的重要因素 [3 ~ 5] 木质素是植物界中第二大最丰富的有机高聚物, 碱木质素是碱法制浆造纸黑液的主要成分, 该法所产生的黑液占制浆废液的 90% 以上 ; 每生产 1 t 纸浆就会产生 1 t 左右的碱木质素 [6,7] 目前, 造纸黑液中的碱木质素经过化学改性可用于水泥减水剂 [8] 农药分散剂 [9] [10] 水煤浆分散剂等诸多领域凭借来源丰富价格低廉等优势, 开发碱木质素系水煤浆高效分散剂, 可有效缓解石油资源的紧缺及环境污染问题摇收稿日期 : 2012 鄄 06 鄄 06; 修回日期 : 2012 鄄 08 鄄 09 摇基金项目 : 国家重点基础研究发展规划 (973 计划, 2012CB215302); 国家杰出青年科学基金 ( ); 国家自然科学基金 ( ); 广东科技计划 (2010A ) 摇联系作者 : 邱学青, Tel: 020 鄄 , Fax: 020 鄄 , E 鄄 mail: cexqqiu@ scut. edu. cn

室, 广东广州摇 510640) 要 : 采用接枝磺化缩聚法制备了不同相对分子质量碱木质素系水煤浆分散剂 ( GCL3J 系列 ), 研究相对分子质量对水煤浆吸附分散性能的影响流变学研究结果表明, 具有三维空间网络结构的 GCL3J 分散降黏

2 第 1 期杨东杰等 : 不同相对分子质量对接枝磺化木质素水煤浆分散剂吸附分散性能的影响 21 摇磺化反应可赋予碱木质素良好的水溶性表面活性反应活性 ; 缩聚反应可赋予产品一定的相对分子质量和吸附分散性能等磺化和缩聚的反应位点主要都是在苯环酚羟基的邻位上, 两者相互竞争, 导致难以合成出同时具有高磺化度和高相对分子质量的木质素系分散剂作者前期的研究通过接枝共聚反应, 先在木质素苯丙烷结构中接入高磺化度的支链, 然后在支链上进行磺化和缩合反应, 这样既可以减少苯丙烷上的甲氧基对磺化和缩合反应所形成的空间位阻, 也可以减少磺化反应对缩合反应的竞争阻碍作用 [11,12] 本实验以中国南方盛产的竹浆造纸黑液中的碱木质素为原料, 采用接枝磺化缩聚法对碱木质素进行改性, 通过控制不同的工艺参数, 制备了具有不同相对分子质量的木质素系分散剂并与目前常用的水煤浆萘系分散剂的制浆性能进行对比, 通过等温吸附及表面电性测试等, 研究相对分子质量对木质素系分散剂在煤水界面吸附分散性能的影响, 为木质素系高效分散剂的研究和应用提供实验数据和理论基础 1 摇实验部分 1. 1 摇煤样与分散剂实验所用煤样为神华煤, 煤质分析结果 ( 由广东发电用煤质量监督检验中心检测 ) 见表 1 煤样在 105 益下真空干燥 24 h 后, 与一定级配的钢球一起分别在球磨机中研磨 40 min 和 3 h, 再分别过 70 目和 100 目标准筛, 得到不同粒径分布的粗煤粉和细煤粉所用分散剂为接枝磺化碱木质素, 以湖南益阳 [12] 竹浆造纸黑液为原料, 按照文献的合成方法, 通过控制不同的工艺参数, 制备出不同相对分子质量的水煤浆分散剂 GCL3J 鄄 1 ~ GCL3J 鄄 6; 萘磺酸盐甲醛缩合物 (FDN), 由广东湛江外加剂厂生产 Table 1 摇表 1 摇煤质分析 Proximate and ultimate analyses of coal samples on air dried basis Proximate analysis w ad / % M A V St Ultimate analysis w daf / % C H O N Ash fusion point t / 益 HGI BET A / (m 2 g -1 ) Pore volume v / (m 3 g -1 ) Pore diameter d / nm 摇分散剂的结构表征分别将 GCL3J 鄄 1 ~ GCL3J 鄄 6 和 FDN 经阴阳离子交换树脂纯化后, 采用凝胶渗透色谱 GPC(1515 Isocratic HPLP pump and 2487 Dual 姿 Absorbance Detector, 美国 Waters 公司 ) 测试其分子量分布 [11] ; 采用 809 Titrando 自动电位滴定仪 ( 瑞士 Metrohm 公司 ) 测试磺酸基羧基的含量 [13,14] ; 采用渍 0. 8 mm 的乌氏黏度计测试其特性黏度, 温度控制在 (25 依 0. 1) 益 1. 3 摇水煤浆的制备与流变性能的测定将粗煤粉和细煤粉按 1:1 进行双峰级配, 加入不同掺量 ( 占干基煤样的质量分数 ) 的分散剂和水, 搅拌 10 min(1 200 r / min), 此过程不添加稳定剂, 以考察分散剂自身的性能 ; 水煤浆浓度 ( 即煤浆质量分数 ) 采用 HB43 型水分测定仪测定 (105 益,B 模式, 德国梅特勒鄄托利多公司 ); 采用德国 Haake RV 鄄玉流变仪 ( Z41 转子 ) 测定不同条件下水煤浆的流变曲线, 并取剪切速率为 100 s -1 处的黏度值作为表观黏度, 评价分散剂对浆体的分散性能, 温度为 (25 依 0. 1) 益 1. 4 摇吸附量及吸附等温线的测定按煤粉和液体质量比为 5:50, 加入一定浓度的分散剂溶液, 放入空气摇床中振荡吸附 (25 益 200 r / min), 吸附平衡时间为 5 h, 样品经离心处理后 ( r / min 10 min 2 次 ), 采用 UV 鄄 2450 紫外可见分光光度计 ( 日本岛津公司 ) 测量吸附前后样品在 280 nm 处的紫外吸光度, 通过残余质量浓度 [8] 法计算出分散剂在煤粒上的吸附量, 并得到吸附等温线 1. 5 摇煤粒表面电位的测定准确量取 0. 1 g 煤粉置于锥形瓶中, 加入 50 ml 一定浓度的分散剂溶液, 按 1. 4 节的方法, 吸附 5 h 后采用 ZetaPALS analyzer( 美国 Brookhaven 公司 ) 测定煤粒的 Zeta 电位, 结果测量 5 次取平均值 2 摇结果与讨论 2. 1 摇接枝磺化碱木质素的结构特征及成浆性能在合成反应中保持其他反应条件不变, 仅改变反应液的浓度, 得到不同相对分子质量的样品, 具体见表 2 磺化度基本不变, 大约为 mmol / g; 特性黏度和相对分子质量依次增加, 且分散性指数逐渐增加, 表明增大缩合反应的反应液浓度会增大产物的相对分子质量及分子量的不均一性此外, 聚

磺化和缩合反应, 这样既可以减少苯丙烷上的甲氧基对磺化和缩合反应所形成的空间位阻, 也可以减少磺化反应对缩合反应的竞争阻碍作用 [11,12] 本实验以中国南方盛产的竹浆造纸黑液中的碱木质素为原料, 采用接枝磺化缩聚法

3 摇 22 燃摇料摇化摇学摇学摇报第 41 卷合物的特性黏度浊与相对分子质量 M 的关系可用琢 Mark 鄄 Houwink 经验公式表示 : 浊 = km, 其中,k 和琢为常数 [15] 对表 2 中的重均分子量及其特性黏度进行拟合得到方程 : 浊 = 2 伊 10-5 M w , R 2 = 因此, 可用特性黏度间接表征其相对分子质量的大小 Table 2 摇表 2 摇分散剂的结构特征参数及制浆性能 Parameters of structure characteristics of dispersants and their comparation of slurrying abilities in coal Reactant Dispersant concentration w / % Functional group Inherent viscosity content m / (mmol g -1 ) v / (ml g -1 ) sulfonic carboxyl Molecular weight M / Da Coal contents w / % M w M n M w / M n Apparent viscosity 浊 / (mpa s) GCL3J 鄄 GCL3J 鄄 GCL3J 鄄 GCL3J 鄄 GCL3J 鄄 GCL3J 鄄 FDN 摇摇由表 2 可见,GCL3J 系列分散剂中除了磺酸基, 还有较多的羧基, 随着相对分子质量的增加, 羧基含量几乎不变 GCL3J 的相对分子质量均大于 FDN, 而磺化度小于 FDN, 但 FDN 分子中没有其他亲水性的官能团因此,GCL3J 中的总阴离子官能团含量大于 FDN 此外, 保持流变仪剪切速率为 100 s -1 下水煤浆的表观黏度为 980 mpa s 左右, 考察了各种分散剂对水煤浆的制浆性能, 各分散剂掺量为 1. 0% ( 质量分数 ) 由表 2 还可见, 在同等表观黏度下, 由 GCL3J 系列分散剂所制得的水煤浆, 其制浆浓度均高于 FDN, 浓度差最高达到 2. 4%, 说明 GCL3J 系列分散剂对水煤浆的制浆性能优于 FDN 2. 2 摇分散剂对水煤浆流变性能和表观黏度的影响水煤浆的流变性能是指当浆体受力时, 表观黏度剪切应力与剪切速率的关系实验保持水煤浆质量分数为 61. 5%, 采用流变仪测定了分散剂掺量为 1. 0% ( 质量分数 ) 时水煤浆的流变曲线, 结果见图 1 由图 1 可知, 随着剪切速率的不断增大, 表观黏度逐渐增加, 最后趋于平衡, 说明浆体呈现轻微的胀塑性这主要是因为在高剪切速率下,GCL3J 的大分子网状结构易使煤颗粒之间发生絮凝, 并把水包裹在其中, 使得浆体的黏度增大, 稳定性提高而对于掺 FDN 的浆体, 属于塑性流体, 在高剪切速率下表现出牛顿型流体特征, 这与 FDN 的线性分子构型有关摇摇实验保持水煤浆质量分数为 61. 5%, 通过改变分散剂的掺量, 研究了分散剂在不同掺量时剪切速率为 100 s -1 下水煤浆的表观黏度, 结果见图 2 图 1 摇掺不同分散剂水煤浆的流变性能 Figure 1 摇 Rheological curves of CWS with 1. 0 % dispersant 图 2 摇不同分散剂掺量下 61. 5% 水煤浆在 100 s -1 处的表观黏度 Figure 2 摇 Apparent viscosities of CWS with coal contents 61. 5% at 100 s -1 shear rate 摇摇由图 2 可知,GCL3J 系列分散剂的分散降黏能力明显优于 FDN 随着分散剂掺量的增加, 水煤浆的表观黏度降低 ; 但当掺量大于 0. 7% ( 质量分数 )

972 9 因此, 可用特性黏度间接表征其相对分子质量的大小 Table 2 摇表 2 摇分散剂的结构特征参数及制浆性能 Parameters of structure characteristics of dispersants and their comparation of slurrying abilities in

4 第 1 期杨东杰等 : 不同相对分子质量对接枝磺化木质素水煤浆分散剂吸附分散性能的影响 23 摇时, 增加分散剂的掺量, 水煤浆的表观黏度变化也不大 ; 当继续增加分散剂的掺量, 浆体的表观黏度反而增大, 尤其是相对分子质量越高的分散剂, 表观黏度增大的幅度越大随着 FDN 掺量的增加, 浆体的表观黏度变化不大进一步比较 GCL3J 系列分散剂相对分子质量对浆体表观黏度的影响, 结果见图 3 由图 3 可知, 随着相对分子质量的增加, 浆体的表观黏度呈现出先减小后增大的趋势其中, GCL3J 鄄 3 ( M w 为 Da, 特性黏度为 ml / g) 对水煤浆的分散降黏作用最强产生上述现象的主要原因是木质素系分散剂在溶液中呈三维空间网状结构, 当相对分子质量过大时, 分子之间易产生架桥作用而包裹水分, 反而不利于分散降黏质量较低结合表 2 可知, 由于 FDN 的相对分子质量明显小于 GCL3J 系列分散剂, 所以其吸附数量最大, 而吸附质量较小, 仅与 GCL3J 鄄 5 相等表 3 摇分散剂在煤表面吸附等温线的 Langmuir 方程拟合参数 Table 3 摇 Fitted value by Langmuir equation derived from adsorption isotherms of different dispersants on Shenhua coal surfaces Dispersant b 祝肄 mmol g -1 mg g -1 R 2 GCL3J 鄄伊伊 GCL3J 鄄伊伊 GCL3J 鄄伊伊 GCL3J 鄄伊伊 GCL3J 鄄伊伊 GCL3J 鄄伊伊 FDN 伊伊图 3 摇不同相对分子质量 GCL3J 在不同掺量下水煤浆在 100 s -1 处的表观黏度 Figure 3 摇 Apparent viscosities of CWS with different molecule weight GCL3J at 100 s -1 shear rate 2. 3 摇分散剂在煤表面的吸附性能分散剂在煤表面的吸附情况可用吸附等温线进行表征, 其结果见图 4 随着分散剂浓度的增大, 分散剂在煤粒上的吸附量急剧增加 ; 当分散剂的平衡浓度达到 100 伊 10-7 mol / L 时, 吸附基本达到平衡丐根据 Langmuir 方程丐肄 = bc 进行拟合, 式中, 丐吸 1+bc 附量,mol / g; 丐肄拟饱和吸附量,mol / g;c 平衡质量分数,mol / L;b 平衡常数, 与温度有关拟合结果见表 3 由表 3 和图 4 可以看出, 随着 GCL3J 相对分子质量的增加, 其在单位面积煤粒上所吸附的分子数量和质量均逐渐减少这是由于煤粒上的活性吸附位点是有限的, 低相对分子质量的 GCL3J 空间位阻较小, 可以在吸附位点上紧密地吸附 ; 而高相对分子质量的 GCL3J, 其空间位阻过大, 吸附数量少, 吸附图 4 摇不同相对分子质量 GCL3J 在煤表面的吸附等温线 Figure 4 摇 Adsorption isotherms of different molecular GCL3J on Shenhua coal surface 摇摇平衡常数 b 能够反映分散剂在煤粒表面的吸附能力 [16] 由表 3 可知, 随着 GCL3J 相对分子质量的增加, 常数 b 增大, 表明 GCL3J 与煤粒之间的相互作用力随着相对分子质量的增加而增强 FDN 的相对分子质量明显小于 GCL3J 系列分散剂, 而其 b 值均大于 GCL3J 鄄 1 ~ GCL3J 鄄 4, 与中等相对分子质量的 GCL3J 相近 2. 4 摇 GCL3J 对煤粒表面电性的影响煤主要是以芳香环为主体, 同时含有脂环或杂环此外, 煤中还存在着各种烷基侧链 ( 甲基乙基丙基等 ) 和各种含氧官能团在水煤浆体系中, 煤粒会在水中通过表面物质的电离晶格取代或从溶液中吸引反离子, 构成双电子层, 同时由于各种官能团特别是含氧和含氮官能团的存在, 而显示出一定程度的亲水性和带电性

小后增大的趋势其中, GCL3J 鄄 3 ( M w 为 31 500 Da, 特性黏度为 8.

5 摇 24 燃摇料摇化摇学摇学摇报第 41 卷 FDN 及不同相对分子质量的 GCL3J 水煤浆分散剂在煤粒表面上的 Zeta 电位见图 5 由图 5 可知, 在不添加任何分散剂时, 神华煤鄄水界面的 Zeta 电位约为 mv, 表明神华煤表面带负电荷由表 1 可见, 神华煤属于低阶煤, 表面含氧酸性官能团较多, 在水中电离程度较大, 因此, 煤粒表面的电性较强随着分散剂浓度的增大, 煤粒表面的 Zeta 电位绝对值急剧增大 ; 当分散剂浓度达到一定程度时, 煤粒表面的 Zeta 电位趋于平缓, 变化不大由图 5 可以看出, 吸附了 GCL3J 系列分散剂的煤颗粒表面的 Zeta 电位均大于 FDN 图 5 摇 FDN 与不同相对分子质量 GCL3J 在煤粒表面的 Zeta 电位 Figure 5 摇 Zeta potential of GCL3J and FDN on Shenhua coal 鄄 water interface 2. 5 摇 GCL3J 在煤粒上的吸附和分散作用机理分析 Given 模型对低煤化度烟煤 ( 碳质量分数 81% ~ 83% ), 提出煤具有三维空间结构, 其有机成分主要是由萘环与脂环互联, 分子线性排列构成折叠状无序的三维空间大分子 ; 同时存在各种官能团氢键和含氮杂环 ; 煤分子上的官能团主要是含氧官能团, 如羟基 ( OH) 羧基 ( COOH) 羰基 ( C = O) 甲氧基 ( OCH 3 ) 等由表 1 可知, 神华煤的内在水分较高, 碳氧比低, 仅为 6. 85, 属于难制浆的低阶煤低阶煤属于年轻煤, 其特点是规整部分少, 侧链多且长, 多官能团, 因此, 空间结构比较疏松, 具有较大的孔隙 ( 平均孔径 nm) 和比表面积 ( 约为 m 2 / g) 表面电位测试结果表明, 煤粒表面具有一定的亲水性 ( 在水溶液中的接触角为 65 毅 ) 并带负电 ( mv) [17] 作者的前期研究发现,FDN 在疏水性较强的大同煤表面吸附强度较大, 主要以仔电子极化的吸附方式, 呈卧式吸附而在亲水性较强的神华煤粒表面, 对于具有线性结构的萘系分散剂 FDN, 其憎水基主要为萘环结构, 外围被较多的磺酸基团所包围, 吸附强度与中等相对分子质量的 GCL3J 接近这表明, 其疏水部分难以与煤表面产生疏水作用吸附, 而主要是靠磺酸基与煤粒表面形成离子对 [2] 氢键或络合作用等吸附作用力这与 Dincer 等提出的 SO 3 鄄基团与煤之间有化学键形成的结论相一致 GCL3J 是两亲性高分子聚合物, 疏水单元主要由苯丙烷及其衍生物组成, 亲水基团主要是磺酸基羟基和羧基等本实验测试结果表明, 对于 GCL3J 分散剂, 随着相对分子质量的增加, 其吸附强度逐渐增大, 吸附量逐渐减少, 中等相对分子质量的 GCL3J 鄄 3 具有最高的 Zeta 电位绝对值低相对分子质量的 GCL3J 鄄 1, 与 FDN 一样, 更容易以磺酸基与煤粒表面形成离子对氢键或络合吸附这种吸附构型要求参与吸附的负电荷较多, 大量的电荷被中和, 露在煤粒表面的有效静电斥力减小因此, 尽管低相对分子质量 GCL3J 鄄 1 的吸附量较大, 但煤粒 Zeta 电位的绝对值反而降低随着 GCL3J 相对分子质量的增加 ( GCL3J 鄄 2 ~ GCL3J 鄄 3), 分子中疏水部分逃逸到界面的能力逐渐增强, 更趋向以分散剂中芳香环的仔键与煤粒芳香环中的仔键形成疏水作用吸附, 吸附作用力增强同时, 疏水作用的吸附形式避免了更多的带电基团在溶液中被中和, 因此, 能形成多层电荷的空间分布, 产生较大的静电斥力, 从而显著增加颗粒的表面负电性但当相对分子质量继续增加时,GCL3J 鄄 4 ~ GCL3J 鄄 6 颗粒表面负电位反而降低, 这主要是由于其在煤粒上的吸附量较低所引起的吸附了 GCL3J 分散剂后, 煤颗粒表面会产生静电排斥力 ( 较大的 Zeta 电位绝对值 ) 和空间位阻作用 ( 较大的吸附量 ) 分散降黏性能最优的 GCL3J 鄄 3 具有最大的 Zeta 电位绝对值, 说明吸附了 GCL3J 鄄 3 的煤粒之间静电斥力最大, 具有适宜的吸附量和吸附强度, 更有利于其分散降黏性能的提高此外, GCL3J 系列分散剂与 FDN 相比, 除了含有磺酸基团外, 还含有其他酸性基团如鄄 OH, 鄄 COOH 等, 很容易和水分子以氢键形式缔合, 在颗粒间形成一层稳定的溶剂化水膜, 阻止颗粒间的接触, 有利于分散降黏 3 摇结摇论不同相对分子质量的接枝磺化碱木质素系分散剂 GCL3J 系列对水煤浆的分散降黏性能均优于

度时, 煤粒表面的 Zeta 电位趋于平缓, 变化不大由图 5 可以看出, 吸附了 GCL3J 系列分散剂的煤颗粒表面的 Zeta 电位均大于 FDN 图 5 摇 FDN 与不同相对分子质量 GCL3J 在煤粒表面的 Zeta 电位 Figure 5 摇 Zeta potential of

6 第 1 期杨东杰等 : 不同相对分子质量对接枝磺化木质素水煤浆分散剂吸附分散性能的影响 25 摇 FDN 具有适宜相对分子质量的 GCL3J 鄄 3 ( M w 为 Da, 特性黏度为 ml / g) 有利于提高 GCL3J 对水煤浆的分散降黏性能 GCL3J 系列分散剂在煤粒表面的吸附等温线均属于 Langmuir 型单分子层吸附随着相对分子质量的增加, 其在煤粒上的吸附量逐渐减少, 与煤粒之间的吸附作用力逐渐增强, 并逐渐以疏水作用吸附为主在煤鄄水分散体系中,GCL3J 分散剂对水煤浆的分散降黏作用主要是静电斥力空间位阻水化膜等具有优良分散降黏性能的分散剂在煤粒表面需具有适宜的吸附量和吸附强度, 同时能显著增加煤粒的表面负电性参考文献 [1] 摇 ZHOU M, YANG D, QIU X. Influence of dispersant on bound water content in coal 鄄 water slurry and its quantitative determination[j]. Energy Convers Manage, 2008, 49(11): 3063 鄄 [2] 摇 DINCER H, BOYLU F, SIRKECI A A, ATESOK G. The effect of chemicals on the viscosity and stability of coal water slurries[ J]. Int J Miner Process, 2003, 70(1 / 4): 41 鄄 51. [3] 摇 ZHOU M, QIU X, YANG D, LOU H. Properties of different molecular weight sodium lignosulfonate fractions as dispersant of coal 鄄 water slurry[j]. J Dispersion Sci Technol, 2006, 7(6): 851 鄄 856. [4] 摇 MATSUSHITA Y, YASUDA S. Preparation and evaluation of lignosulfonates as a dispersant for gypsum paste from acid hydrolysis lignin[j]. Bioresour Technol, 2005, 96(4): 465 鄄 470. [5] 摇邱学青, 周明松, 王卫星, 谢宝东, 杨东杰. 不同分子质量木质素磺酸钠对煤粉的分散作用研究 [J]. 燃料化学学报, 2005, 33(2):179 鄄 183. (QIU Xue 鄄 qing, ZHOU Ming 鄄 song, WANG Wei 鄄 xing, XIE Bao 鄄 dong, YANG Dong 鄄 jie. Dispersion of coal particles by sodium lignosulphonate with different molecular weights[j]. Journal of Fuel Chemistry and Technology, 2005, 33(2): 179 鄄 183. ) [6] 摇蒋挺大. 木质素 [M]. 2 版. 北京 : 化学工业出版社, (JIANG Ting 鄄 da. Lignin[M]. 2 nd ed. Beijing: Chemical Industry Press, ) [7] 摇李忠正. 可再生生物质资源木质素的研究 [J]. 南京林业大学学报 : 自然科学版, 2012, 36(1): 1 鄄 7. (LI Zhong 鄄 zheng. Research on renewable biomass resource lignin[j]. Journal of Nanjing Forestry University(Natural Sciences Edition), 2012, 36(1): 1 鄄 7. ) [8] 摇 OUYANG X, KE L, QIU X, GUO Y, PANG Y. Sulfonation of alkali lignin and its potential use in dispersant for cement[j]. J Dispersion Sci Technol, 2009, 30(1): 1 鄄 6. [9] 摇 LI Z L, PANG Y X, LOU H M, QIU X Q. Influence of lignosulfonates on the properties of dimethomorph water 鄄 dispersible granules[ J]. Bioresources, 2009, 4(2): 589 鄄 601. [10] 摇 ZHOU M, KONG Q, PAN B, QIU X, YANG D, LOU H. Evaluation of treated black liquor used as dispersant of concentrated coal 鄄 water slurry[j]. Fuel, 2010, 89(3): 716 鄄 723. [11] 摇周明松, 杨东杰, 邱学青. 不同来源木质素磺酸钠对水煤浆流变特性的影响 [J]. 高校化学工程学报, 2007, 21(3): 386 鄄 391. ( ZHOU Ming 鄄 song, YANG Dong 鄄 jie, QIU Xue 鄄 qing. Effect of the sodium lignosulphonate from different material on rheological behavior of coal water slurry[j]. Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities, 2007, 21(3): 386 鄄 391. ) [12] 摇邱学青, 楼宏铭, 庞煜霞, 杨东杰, 欧阳新平, 易聪华. 一种高磺化度高分子量木质素基高效减水剂及其制备方法 : 中国, [P] 鄄 11 鄄 11. ( QIU Xue 鄄 qing, LOU Hong 鄄 ming, PANG Yu 鄄 xia, YANG Dong 鄄 jie, OUYANG Xin 鄄 ping, YI Cong 鄄 hua. A high molecular weight sulfonated lignin 鄄 based superplasticizer and its preparation method: CN, [P] 鄄 11 鄄 11. ) [13] 摇庞煜霞, 杨东杰, 邱学青, 张娜娜. 木质素磺酸盐磺化度测定方法的改进 [J]. 中华纸业, 2006, 27(11): 38 鄄 40. (PANG Yu 鄄 xia, YANG Dong 鄄 jie, QIU Xue 鄄 qing, ZHANG Na 鄄 na. An improvement on the measuring method of the sulphonation degree of lignosulfonate[j]. China Pulp & Paper Industry, 2006, 27(11): 38 鄄 40. ) [14 ] 摇 GOSSELINK R J A, AB 魧 CHERLI A, SEMKE H, MALHERBE R, KAUPER P, NADIF A, VAN D J. Analytical protocols for characterisation of sulphur 鄄 free lignin[j]. Ind Crops Products, 2004, 19(3): 271 鄄 281. [15] 摇 HOLMBERG K, JONSSON B, KRONBERG B, LINDMAN B. Surfactants and polymers in aqueous solution[m]. England: John Wiley & Sons Ltd, [16] 摇 MISHRA S K, KANUNGO S B, RAJEEV. Adsorption of sodium dodecyl benzene sulfonate onto coal[ J]. J Colloid Interface Sci, 2003, 267(1): 42 鄄 48. [17] 摇周明松, 邱学青, 杨东杰. 木质素系和萘系分散剂在煤水界面的吸附性能 [J]. 高等学校化学学报, 2008, 29(5): 987 鄄 992. (ZHOU Ming 鄄 song, QIU Xue 鄄 qing, YANG Dong 鄄 jie. Adsorption property of lignin and naphthalene dispersants on coal 鄄 water interface[j]. Chemical Research in Chinese Universities, 2008, 29(5): 987 鄄 992. )

逐渐以疏水作用吸附为主在煤鄄水分散体系中,GCL3J 分散剂对水煤浆的分散降黏作用主要是静电斥力空间位阻水化膜等具有优良分散降黏性能的分散剂在煤粒表面需具有适宜的吸附量和吸附强度, 同时能显著增加煤粒的表面负电

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