【摘要】：現(xiàn)有的浮選設(shè)備在處理微細(xì)煤泥時(shí)均存在高灰細(xì)泥通過夾帶方式進(jìn)入精煤產(chǎn)品,導(dǎo)致浮選精煤灰分超標(biāo)的現(xiàn)象,而油團(tuán)聚分選方法對微細(xì)顆粒的選擇性較好,缺點(diǎn)為藥劑用量大、成本高。本論文以微細(xì)煤泥為研究對象,采用廢棄植物油團(tuán)聚法,探究了微細(xì)煤泥的油團(tuán)聚分選規(guī)律及影響油團(tuán)聚效果因素的顯著性,得到了最佳油團(tuán)聚試驗(yàn)條件,驗(yàn)證了油團(tuán)聚分選方法對微細(xì)顆粒的選擇性,最后研究了微細(xì)煤泥油團(tuán)聚分選過程。主要研究結(jié)論如下:闡明了微細(xì)煤泥樣品的粒度和密度分布、礦物組成及可浮性等特性。微細(xì)煤泥樣品灰分為33.49%,-0.045 mm產(chǎn)率為74.82%;主要脈石礦物為石英和高嶺石;灰分要求為10.00%時(shí),可浮性等級為難浮。探究了微細(xì)煤泥油團(tuán)聚分選的規(guī)律,得到了最佳油團(tuán)聚試驗(yàn)條件。攪拌速度增加,精煤灰分降低。攪拌時(shí)間增加,精煤灰分降低,但時(shí)間過長(35 min)時(shí)分選效果惡化。油用量對油團(tuán)聚效果影響顯著。固體含量對油團(tuán)聚效果影響不大。其中,攪拌時(shí)間對可燃體回收率有顯著影響,油用量對精煤灰分有顯著影響。驗(yàn)證了油團(tuán)聚分選方法對微細(xì)顆粒的選擇性。采用將低灰煤粒與細(xì)泥顆粒按不同比例摻配制得的人工混合煤樣進(jìn)行油團(tuán)聚分選試驗(yàn),試驗(yàn)及掃描電鏡能譜分析結(jié)果均表明,油團(tuán)聚對微細(xì)顆粒的選擇性較好。研究了微細(xì)煤泥油團(tuán)聚分選過程。整個(gè)油團(tuán)聚過程可以分為三個(gè)階段:形成絮團(tuán)、聚團(tuán)增長和達(dá)到平衡。在整個(gè)過程中,-0.045 mm低灰顆粒會逐漸由小聚團(tuán)向更大粒度的聚團(tuán)中轉(zhuǎn)移,最終形成灰分低、粒度大的精煤產(chǎn)品。此外,粒度較大的顆粒主要分布在距液面較近且靠近燒杯壁的區(qū)域。油團(tuán)聚過程的動(dòng)力學(xué)可通過二階速率表達(dá)式定義。
【圖文】：

描述油團(tuán)聚過程的化學(xué)動(dòng)力學(xué)，預(yù)言油團(tuán)聚的形成屬于二級反應(yīng)，在建測定速率方面來評價(jià)預(yù)言的可靠性。由煤的批處理過程得出不同的操作液體油的用量、攪拌程度等有關(guān)動(dòng)力學(xué)參數(shù)，通過試驗(yàn)結(jié)果為定性團(tuán)聚力學(xué)模型提供基礎(chǔ)。建立的動(dòng)力學(xué)模型定量地說明了煤的油團(tuán)聚試驗(yàn)的，觀察到了團(tuán)聚過程的各種影響因素，歸納為煤粒濃度、油濃度、預(yù)乳速率。攪拌速率的增加會強(qiáng)化顆粒間的碰撞，結(jié)果導(dǎo)致團(tuán)聚更強(qiáng)更密濃度越高，團(tuán)聚所需時(shí)間少。團(tuán)聚形成過程的主要速率控制步驟是小油間的碰撞速率。力學(xué)研究通常認(rèn)為聚團(tuán)的動(dòng)力學(xué)可通過二階速率表達(dá)式定義且評價(jià) d50團(tuán)的粒度分布很重要[81-83]。cques 等[84]從熱力學(xué)的角度分析，認(rèn)為單個(gè)固體顆粒的潤濕和它們之間圖 1-2 和圖 1-3 的形式進(jìn)行。第一種構(gòu)型中，單個(gè)的固體顆粒完全被橋從熱力學(xué)角度看在 0 ≤ ≤ π/2.的范圍內(nèi)是穩(wěn)定的。第二種構(gòu)型中獨(dú)的固體顆粒被單個(gè)的油滴架橋，，在 <π/2時(shí)最穩(wěn)定。固體顆粒越疏水越大，完全潤濕和架橋更有可能發(fā)生。

圖 1-3 第二種潤濕和架橋構(gòu)型中的各相分布Figure 1-3 Phases distribution in the second wetting and bridging configuration水性顆粒懸浮在有機(jī)相的情況下，水同樣會架橋親水顆粒。然而，復(fù)雜，包含各種強(qiáng)和弱的親水性和疏水性位點(diǎn)，在油團(tuán)聚過程中精一部分水[85]。es 等[86]和 Szymocha 等[87]提出了另一種油團(tuán)聚機(jī)理，假設(shè)在團(tuán)聚過滴首先粘附在單個(gè)煤粒的表面，在此過程中聚團(tuán)沒有增大。礦漿的聚劑分散成小油滴并在單個(gè)的疏水顆粒表面形成液膜。之后進(jìn)入快覆油顆粒接觸并形成擺動(dòng)的絮團(tuán)。然而 Laskowski[85]對該機(jī)理的分學(xué)角度來看油在固-水界面不可能形成薄液膜。er 等[88]不贊同 Capes 等[86]提出的理論。他認(rèn)為煤表面有各種有機(jī)孔隙，它與水之間的接觸角會變化。當(dāng)油遇到由水分子和顆粒表面域時(shí)，它的鋪展會停止。因此，當(dāng)煤粒表面的疏水部分之間形成烴粘附在煤粒表面的親水礦物質(zhì)上。Good 等[89]也不贊同 Capes 等[86論并且提出了一種與 Keller 等[88]提出的類似的理論。他們研究了在
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD94

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2662273