【摘要】：不論是在資源儲量方面還是在資源消耗方面，我國都屬于典型的煤炭大國。自從改革開放以來，隨著先進技術(shù)的引進及開發(fā)，采煤工藝已經(jīng)得到了很快的發(fā)展，煤炭產(chǎn)量也大幅增加；同時選煤廠在進行工藝改造及調(diào)整后，精煤產(chǎn)率和質(zhì)量也得到了很好的保證。然而，在我們大力發(fā)展煤炭產(chǎn)業(yè)鏈的同時，煤矸石、尾煤等一些傳統(tǒng)意義上的廢物卻對環(huán)境產(chǎn)生了很大的破壞作用。目前我國煤矸石利用的主要途徑有矸石地下充填、制作建筑材料、提取化工原料等，所利用的煤矸石、選煤廠尾煤也只是其中很小的一部分。 針對煤矸石的研究課題在國內(nèi)已經(jīng)獲得了很可觀的成果，然而選煤廠在針對處理分選原煤所剩下的那部分細粒尾煤的利用狀況卻不容樂觀。首先，國內(nèi)很多選煤廠的管理者并沒有足夠重視該部分資源的利用，在很多情況下將它混入產(chǎn)品煤中出售，或者直接將之全部排放到尾礦山中；其次，國內(nèi)乃至國際上對選煤廠產(chǎn)生的細粒尾煤研究也比較淺顯，很多初期的研究成果并沒有應用到實際生產(chǎn)中。 本文主要針對選煤廠進行浮選后的尾煤進行性質(zhì)研究及實際應用的探索。選用了霍州李雅莊選煤廠的浮選尾煤作為試驗煤樣，主要探究了該尾煤樣品的主要化學成分，，以及其中活性SiO2和活性Al2O3的含量，并且在此基礎(chǔ)上研究了不同加熱溫度、加熱時間、粒度組成、化學改性等條件下的活性物質(zhì)含量變化規(guī)律根據(jù)（此處所指的活性SiO2和活性Al2O3是在溶液中能夠與其他物質(zhì)參與反應的那部分SiO2及Al2O3，因此活性物質(zhì)含量是一種相對概念，只能在對比試驗中進行分析研究）。有關(guān)文獻資料顯示，這兩種物質(zhì)的含量決定了煤矸石的利用價值和利用途徑，同理我們推測這兩種物質(zhì)的含量對選煤廠的尾煤利用也是至關(guān)重要的一點；隨后研究了在尾煤利用技術(shù)中很關(guān)鍵的問題——尾煤Zeta電位，因為顆粒的Zeta電位值大小決定了尾煤與其他物質(zhì)混合的難易程度。根據(jù)相關(guān)試驗，我們得到了以下幾點結(jié)論： 1、浮選尾煤經(jīng)600～800℃煅燒處理之后活性物質(zhì)含量明顯增加。本試驗的熱處理最佳溫度是750℃左右，煅燒時間為3個小時。 2、當活化溫度為700℃，煅燒時間為0.5h左右，PH為7，水的硬度為150mg/L時尾煤的Zeta電位絕對值最大，也即分散性越好，更適合與其他物料混合。 3、當使用CaSO4、CaO混合藥劑還改性尾煤時，可以獲的更好的試驗效果。最佳的試驗條件為：煤樣與CaSO4、CaO的質(zhì)量比為20:1:1-20:1:2的范圍內(nèi)，且煅燒溫度為750℃，煅燒時間為3.5h。
【圖文】：

太 原理 工 大 學碩 士研 究生 學位 論文 晶 體 持 續(xù) 減 少 ， 在 圖 像 上 就 表 現(xiàn) 為 波 峰 面 積 變 小[4 8] 。 從 煅 燒 6 h 尾 煤 試 樣 的 XR D 譜 圖可以 看 出， 原 高嶺 石 中 Al 2O3晶體 衍 射峰 處 峰值 存 在明 顯 的升 高 趨 勢， 使 得無 定 型、 非 晶 狀 態(tài) 的 Al 2O3晶 體 含 量 減 少 ， 這 是 因 為 無 定 形 的 S i O2及 Al 2O3重 新 結(jié) 合 生 成 莫 來 石晶體 ， 使得 尾 煤產(chǎn) 品 活 性降 低 [ 8 7] 。

圖 6 -2 不 同煅 燒 溫 度 條 件下 的尾 煤 X R D 譜 圖Fi g . 6 -2 Ta i l i n gs X RD s p e c tr a u n d e r d if f e re n t c a lc in a ti o n te m p e ra tu re 分析 XR D 譜圖 ( 圖 6 -2 ) 可知 ， 對比 煅 燒溫 度 為 3 00 ℃ 的活 化 尾 煤 與煅 燒 溫度 為 70 0 ℃ 的活 化尾 煤 的波 峰 ， 可 以很 明 顯 的 看到 ， 當 煅燒 溫 度達 到 70 0℃ 時， 浮 選尾 煤煤 灰 中 的 Al 2O3晶體 數(shù)量 明 顯變 少 。這 主要 是 由于 高嶺 石 中的 (- O H )被 部 分 脫出 ；使得 晶體 的 (0 0 1 ) 晶 面 結(jié) 構(gòu) 遭 到 破 壞 ， 高 嶺 石 發(fā) 生 相 應 的 反 應 轉(zhuǎn) 變 為 偏 高 嶺 石 。 而 且 ， 在 煅 燒 溫 度 達 到70 0℃ 之 前 ， 高 嶺 石 中 (0 2 0 ) 晶 面 的 剩 余 結(jié) 構(gòu) 水 進 還 會 被 進 一 步 地 脫 除 ， 造 成 Al 2O3晶 體量持 續(xù) 減少 。 而 在 8 00 ℃ 煅燒 樣 的衍 射 譜圖 中 ，A l 2O3晶體 的 各 衍射 峰 與 70 0 ℃ 時相 比 沒 有明 顯變 化 ，這 是 因為 矸石 中 礦 物 結(jié)構(gòu) 進 入 了相 對 穩(wěn)定 存在 的 溫度 范圍 。 從 9 50 ℃ 煅 燒 樣 的 XR D 譜 圖 可 以 看出 ， 原高 嶺石 中 Al 2O3晶 體衍 射 峰處 峰 值 存 在 明 顯 的 升 高趨 勢 ，使得 無 定型 、 非 晶狀 態(tài) 的 Al 2O3晶體 含 量減 少 ，這 主要 是因 為矸 石 中的 無 定形 的 S i O2及Al 2O3重新 結(jié) 合生 成 莫來 石 晶體 ，使 得 尾煤 產(chǎn) 品活 性 降低 。 S i O2晶體 衍射 峰 隨溫 度 的 變化 也 可以 從圖 6- 2 中看 出。 由 圖中 可 見 ，7 0 0℃ 一 80 0 ℃
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD94

【引證文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 付元鵬;浮選尾煤中礦物質(zhì)及鎵元素富集規(guī)律的研究[D];太原理工大學;2017年

本文編號：2584083