【摘要】：隨著采掘工藝的不斷機(jī)械化以及優(yōu)質(zhì)煤炭的枯竭,出現(xiàn)了大量的高灰細(xì)粒煤泥,浮選是處理高灰細(xì)粒煤泥最有效的方法之一。高灰細(xì)粒難浮煤泥主要是煤粒中摻雜有大量的細(xì)粒脈石礦物,在傳統(tǒng)浮選過程中,傳統(tǒng)烴類捕收劑在捕收煤粒的同時(shí)會(huì)攜帶有大量的脈石礦物,造成大量細(xì)泥夾帶,出現(xiàn)選擇性差的問題。同時(shí),由于煤粒表面含有含氧官能團(tuán),疏水性差,傳統(tǒng)烴類捕收劑難以捕捉到煤粒,所以也會(huì)出現(xiàn)捕收性差的問題。在捕收劑中添加適量的表面活性劑可以改善浮選效果,實(shí)現(xiàn)煤粒與脈石礦物的高效分離。如何尋找合適的表面活性劑是浮選過程中的一大難題。本文針對高灰細(xì)粒煤泥難浮的特性,以聚氧乙烯醚型和烷醇酰胺型非離子表面活性劑與煤油復(fù)配、以及形成乳化液來代替單純使用煤油做捕收劑的浮選工藝,來探究其對煤泥浮選的促進(jìn)作用。在實(shí)驗(yàn)過程中,以神東某選煤廠的煤泥為研究對象,通過浮選實(shí)驗(yàn),對不同類型捕收劑對煤泥的浮選效果進(jìn)行評定,考察其對浮選的影響情況。另外,采用高剪切調(diào)漿預(yù)處理技術(shù),比較不同轉(zhuǎn)速和不同調(diào)漿時(shí)間對浮選的影響。與常規(guī)浮選對比,分析高剪切調(diào)漿對浮選的影響。然后用紅外光譜研究了乳化后捕收劑的增效機(jī)理。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及所得結(jié)論如下:1.以傳統(tǒng)烴類捕收劑煤油對實(shí)驗(yàn)煤樣進(jìn)行單元浮選實(shí)驗(yàn)。研究捕收劑用量、起泡劑用量和礦漿濃度對浮選的影響,確定最佳浮選工藝條件為:煤油用量為12kg/t,起泡劑用量為500g/t,礦漿濃度為80g/L。2.分別用脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO9)、壬基酚聚氧乙烯醚(NP10)和油酸二乙醇酰胺(ODEA)三種非離子表面活性劑與煤油按照不同配比復(fù)配,制得復(fù)配型捕收劑,然后進(jìn)行浮選實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,經(jīng)過復(fù)配后,要達(dá)到相似的浮選效果,所耗用的復(fù)配型捕收劑用量僅為單獨(dú)使用煤油的1/3。在相同配比下,捕收劑用量增大,精煤產(chǎn)率、尾煤灰分和可燃體回收率均增大,最終確定復(fù)配型捕收劑中表面活性劑與煤油的最佳配比為1:10。3.分別用脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO9)、壬基酚聚氧乙烯醚(NP10)和油酸二乙醇酰胺(ODEA)三種非離子表面活性劑、水和煤油按照一定比例制得穩(wěn)定的乳化液,用乳化液對實(shí)驗(yàn)煤樣進(jìn)行浮選實(shí)驗(yàn),探究其對浮選的促進(jìn)作用。結(jié)果表明,乳化液做捕收劑可以更好的完善浮選指標(biāo)。乳化后煤油粒度變細(xì),在礦漿中分散更均勻,更易附著于煤粒表面,提高精煤的上浮率。AEO9和ODEA混合乳化液對煤樣存在協(xié)同作用,兩者混合可以使乳化液中膠束濃度增多,改善乳化液的性質(zhì),從而提高煤泥浮選的捕收性。4.采用高剪切調(diào)漿技術(shù)對煤泥進(jìn)行預(yù)處理,與常規(guī)浮選進(jìn)行對比,結(jié)果表明高剪切條件技術(shù)的應(yīng)用對煤泥浮選具有一定的促進(jìn)作用。紅外光譜表明,含氧官能團(tuán)和烴類基團(tuán)特征峰的強(qiáng)度變化大小為:乳化液煤油,即乳化液與煤泥的作用強(qiáng)度大于煤油。
[Abstract]:With the mechanization of mining technology and the depletion of high-quality coal, a large number of high-ash fine-grained coal slime has emerged. Flotation is one of the most effective methods to deal with high-ash fine-grained coal slime. In the traditional flotation process, traditional hydrocarbon collectors carry a large number of gangue minerals while collecting coal particles, resulting in a large number of fine slime entrainment. There is a problem of poor selectivity. At the same time, because of the oxygen-containing functional groups on the surface of coal particles and poor hydrophobicity, it is difficult for traditional hydrocarbon collectors to catch coal particles, so the problem of poor collector performance will also occur. Adding a proper amount of surfactant to the collector can improve the flotation effect and realize the high efficiency separation of coal particles and gangue minerals. How to find a suitable surfactant is a difficult problem in flotation process. In view of the difficult floating characteristics of fine coal slime with high ash, polyoxyethylene ether type and alkanolamide type Nonionic surfactants were mixed with kerosene, and emulsion was formed instead of flotation process using kerosene alone as collector. To explore its promoting effect on the flotation of coal slime. In the process of experiment, taking the slime of a coal preparation plant in Shendong as the research object, through the flotation experiment, the flotation effect of different types of collectors on the coal slime was evaluated, and its influence on the flotation was investigated. In addition, the effect of different rotation speed and different pulping time on flotation was compared with the pretreatment technology of high shear pulping. Compared with conventional flotation, the influence of high shear sizing on flotation is analyzed. Then the synergistic mechanism of emulsified collector was studied by infrared spectroscopy. The contents of the experiment and the conclusions obtained are as follows: 1. The unit flotation experiment of experimental coal samples was carried out with the traditional hydrocarbon collector kerosene. The effects of collector dosage, frother dosage and slurry concentration on flotation were studied. The optimum flotation conditions were determined as follows: the dosage of kerosene is 12 kg / t, the amount of foaming agent is 500 g / t, and the concentration of slurry is 80 g / L. Using fatty alcohol polyoxyethylene ether (AEO9), nonylphenol polyoxyethylene ether (NP10) and oleic acid diethanolamide (ODEA) as Nonionic surfactants and kerosene in different proportion, the complex collector was prepared, and then flotation experiment was carried out. The results show that in order to achieve similar flotation effect after blending, the amount of compound collector consumed is only 1 / 3 of kerosene used alone. Under the same ratio, the yield of refined coal, ash content and combustible recovery of tail coal increased with the increase of collector dosage. Finally, the optimum ratio of surfactant and kerosene was determined to be 1 / 10. 3. Stable emulsions were prepared by using fatty alcohol polyoxyethylene ether (AEO9), nonylphenol polyoxyethylene ether (NP10) and oleic acid diethanolamide (ODEA) as Nonionic surfactants, water and kerosene in a certain proportion. The experiment of flotation of experimental coal samples with emulsion was carried out to explore its promoting effect on flotation. The results show that the flotation index can be improved better by using emulsion as collector. After emulsified kerosene particle size became finer, dispersed more evenly in slurry, more easily attached to the surface of coal particle, and increased the floating rate of fine coal. AEO _ 9 and ODEA mixed emulsion had synergistic effect on coal sample, and the micelle concentration in emulsion could be increased by the mixture of AEO _ 9 and AEO _ 9. Improve the properties of emulsion so as to improve the collector of slime flotation. 4. The pretreatment of coal slime by high shear mixing technology is compared with that of conventional flotation. The results show that the application of high shear condition technology can promote the flotation of coal slime to a certain extent. The infrared spectra show that the intensity changes of the characteristic peaks of oxygen-containing functional groups and hydrocarbon groups are as follows: emulsified kerosene, that is, the interaction strength between emulsion and kerosene is greater than that of kerosene.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD94;TD923

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本文編號：2433936