【摘要】：煤炭的清潔利用是協(xié)調(diào)資源利用和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,低階煤在我國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量中占有重要地位,現(xiàn)有細(xì)粒低階煤提質(zhì)利用方法基本為強(qiáng)化浮選,但存在藥劑量大、脫硫效果不理想等問(wèn)題,研究新的低階煤分選工藝意義重大。本論文以神東礦區(qū)布爾臺(tái)礦低階煤泥為研究對(duì)象,進(jìn)行以低溫等離子體處理為主的強(qiáng)化反浮選脫硫技術(shù)研究。通過(guò)純煤和黃鐵礦的單礦物浮選試驗(yàn)以及兩者的人工混合礦物浮選試驗(yàn),研究低溫等離子體與抑制劑對(duì)純礦物浮選行為的影響;結(jié)合接觸角、掃描電鏡、能譜分析、X射線光電子能譜分析等手段,研究低溫等離子體對(duì)礦物表面的作用機(jī)理;以神東礦區(qū)低階煤泥作為實(shí)際礦物進(jìn)行浮選試驗(yàn),初步提出以低溫等離子體處理為主的強(qiáng)化反浮選脫硫工藝。純礦物浮選試驗(yàn)結(jié)果表明,通過(guò)低溫等離子體處理可以達(dá)到純煤與黃鐵礦浮選分離的目的。低溫等離子體處理2分鐘時(shí),黃鐵礦單礦物浮選回收率為75.82%,純煤回收率18.21%,差距明顯。將純煤與黃鐵礦按9:1的質(zhì)量比例混合,計(jì)算硫分為4.98%,其浮選試驗(yàn)結(jié)果顯示,低溫等離子體處理2分鐘后,捕收劑丁基黃藥用量為600g/t時(shí)浮選效果最好,此時(shí)的精煤產(chǎn)率52.28%,硫分降至0.51%,脫硫率達(dá)到89.76%。單獨(dú)使用抑制劑糊精也可以達(dá)到反浮選的效果,但脫硫效果遠(yuǎn)不如低溫等離子體。低溫等離子體與抑制劑協(xié)同抑制試驗(yàn)結(jié)果表明,糊精的添加對(duì)低溫等離子體強(qiáng)化反浮選脫硫效果是起反作用的。對(duì)低溫等離子體處理前后純煤與黃鐵礦的表面接觸角測(cè)試結(jié)果表明,處理2分鐘后兩者接觸角差值由8.1°增至64.1°。SEM分析結(jié)果表明,處理前后純煤表面形態(tài)變化較大,孔隙和溝壑大量增加,表層被明顯破壞,而黃鐵礦表面變化不大。EDS與XPS的寬掃圖譜顯示結(jié)果基本一致,處理后的純煤與黃鐵礦表面O元素含量均明顯增加,且增加幅度接近,純煤表面的C元素含量逐漸減小,黃鐵礦表面S元素含量也明顯下降。XPS窄譜分析結(jié)果表明,在低溫等離子體處理1至4分鐘內(nèi),純煤表面快速進(jìn)入深度氧化狀態(tài),大部分C-H鍵被氧化為親水性C-O,C=O和O-C=O含氧官能團(tuán),親水性大幅增強(qiáng)。而黃鐵礦受氧化程度較慢,表面FeS_2相對(duì)含量減小,生成其他化合物包括Fe_2(SO_4)_2和FeSO_4,多硫化物和Fe_2O_3,FeOOH等鐵的氧化物,可浮性改變較小。低階煤泥的實(shí)際礦物浮選試驗(yàn)結(jié)果表明,一段正浮選脫灰,二段反浮選脫硫這種兩段浮選方法取得了較好的浮選效果,這種兩段浮選方法的浮選指標(biāo)相比傳統(tǒng)正浮選得到了明顯提高。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD94
【圖文】：

圖 1.1 煤炭反浮選示意圖Fig 1.1 Diagram of coal reverse flotation利用的一個(gè)決定性的元素，硫在煤中主要有其中只有硫鐵礦可以通過(guò)物理方法脫除。方法，一段傳統(tǒng)浮選，一段浮選精礦進(jìn)行二

圖 1.2 低溫等離子體產(chǎn)生原理Fig 1.2 Principle of low temperature plasma.2 低溫等離子體產(chǎn)生方式目前低溫等離子體的產(chǎn)生方式主要有輝光放電、電暈放電、介質(zhì)阻擋放電

圖 1.3 輝光放電原理Fig 1.3 Principle of glow discharge暈放電電是氣體介質(zhì)在不均勻電場(chǎng)中的局部自持放電。在曲率半，由于局部電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)氣體的電離場(chǎng)強(qiáng)，使氣體發(fā)生

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2803867