原煤的清潔化加工,產(chǎn)生了大量高灰、細(xì)粒煤泥。傳統(tǒng)捕收劑用于高灰細(xì)粒煤泥的浮選時(shí),存在藥劑耗量大和分選效率低等問題。對(duì)傳統(tǒng)捕收劑進(jìn)行乳化處理可以有效降低藥劑用量,比如水包油型乳化捕收劑已有大量報(bào)道。本論文通過對(duì)傳統(tǒng)捕收劑進(jìn)行乳化處理,制備得到一種新型油包水高內(nèi)相（High Internal Phase,HIP）乳液捕收劑,在其性質(zhì)分析的基礎(chǔ)上,探討了HIP乳液的配比對(duì)其捕收性能的影響,研究了其在高剪切下的絮團(tuán)規(guī)律和浮選動(dòng)力學(xué),并對(duì)HIP乳液的煤泥絮團(tuán)浮選工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化。采用顯微鏡、電導(dǎo)率儀和旋轉(zhuǎn)流變儀等儀器探究了HIP乳液的微觀結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性和流變性。顯微鏡的觀測(cè)表明,HIP乳液分散相液滴粒徑在1～10μm,流變性研究發(fā)現(xiàn)HIP乳液屬于非牛型流體中的假塑性流體。通過將HIP乳液置于水中并高速攪拌,探討了HIP乳液的穩(wěn)定性和分散性,結(jié)果表明HIP乳液在攪拌20 s后,80%以上的內(nèi)相鹽溶液會(huì)釋放,形成一種均勻的、具有較高流動(dòng)性的乳液,同時(shí)含有原HIP乳液的碎片。采用絮團(tuán)分選法對(duì)HIP乳液的配比進(jìn)行了優(yōu)化。以金達(dá)煤泥為實(shí)驗(yàn)煤樣（灰分≈52%,粒度d50≈8μm）,考察了司班80和煤油體積比... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

隨著絮團(tuán)劑用量增加絮團(tuán)的不同形態(tài)示意圖[16]135如前所述，物理法是實(shí)現(xiàn)礦物分選最經(jīng)濟(jì)和成熟的方法，而對(duì)于微細(xì)粒礦

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文-8-式）添加到連續(xù)相中[47,48]。另一種制備高內(nèi)相油包水乳液的連續(xù)工藝，是將空氣噴入油水兩相體系[49]。如前所述，在絮團(tuán)分選和絮團(tuán)-浮選方法中，需要首先借助捕收劑選擇性地將有機(jī)碳質(zhì)顆粒進(jìn)行絮團(tuán)。捕收劑對(duì)礦物顆粒表面的改性作用主要由捕收劑在礦物顆粒表面鋪展形成的一層油膜的表/界面性質(zhì)決定，與捕收劑內(nèi)部體相性質(zhì)無關(guān)，而實(shí)際上除了礦物顆粒表面鋪展形成的數(shù)個(gè)分子層厚度的油膜外，絕大部分比例的捕收劑填充在彼此粘附的礦物顆粒表面圍成的空腔中，這部分體相捕收劑發(fā)揮了連接不同礦物顆粒界面的橋梁功能。如果捕收劑用量過少，那么就會(huì)形成如圖1-1a的絮團(tuán)狀態(tài)，造成起體相連接功能的捕收劑不足而容易造成絮團(tuán)的破碎，從而大大影響浮選性能。如圖1-2所示，純油和高內(nèi)相油包水乳液均滿足了絮團(tuán)顆粒表面的油膜鋪展和絮團(tuán)顆粒之間的空間填充功能。采用HIP油包水乳液時(shí)，顆粒空隙中的HIP乳液由于內(nèi)相大部分被水滴所填充，因而形成絮團(tuán)所需的油量大大減少[48]13。圖1-2使用純油和HIP油包水乳液團(tuán)聚顆粒的示意圖[41]15748基于乳液的組成，可以計(jì)算出理論上的減少量，對(duì)于水相體積分?jǐn)?shù)為0.90的HIP油包水乳液來說，理論上可以減少90%的捕收劑用量，也就是說絮團(tuán)內(nèi)部只有1/10的空隙是由油填充的，而不像使用純油時(shí)所有空隙由油填充。圖1-3展示了不同內(nèi)相水體積分?jǐn)?shù)的HIP乳液比用純捕收劑減少的理論量[41]15748，隨著內(nèi)相水體積分?jǐn)?shù)的增加，理論減少量呈現(xiàn)指數(shù)型增加。圖1-3油體積的理論減少量和乳液內(nèi)相體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系[41]15748

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文-8-式）添加到連續(xù)相中[47,48]。另一種制備高內(nèi)相油包水乳液的連續(xù)工藝，是將空氣噴入油水兩相體系[49]。如前所述，在絮團(tuán)分選和絮團(tuán)-浮選方法中，需要首先借助捕收劑選擇性地將有機(jī)碳質(zhì)顆粒進(jìn)行絮團(tuán)。捕收劑對(duì)礦物顆粒表面的改性作用主要由捕收劑在礦物顆粒表面鋪展形成的一層油膜的表/界面性質(zhì)決定，與捕收劑內(nèi)部體相性質(zhì)無關(guān)，而實(shí)際上除了礦物顆粒表面鋪展形成的數(shù)個(gè)分子層厚度的油膜外，絕大部分比例的捕收劑填充在彼此粘附的礦物顆粒表面圍成的空腔中，這部分體相捕收劑發(fā)揮了連接不同礦物顆粒界面的橋梁功能。如果捕收劑用量過少，那么就會(huì)形成如圖1-1a的絮團(tuán)狀態(tài)，造成起體相連接功能的捕收劑不足而容易造成絮團(tuán)的破碎，從而大大影響浮選性能。如圖1-2所示，純油和高內(nèi)相油包水乳液均滿足了絮團(tuán)顆粒表面的油膜鋪展和絮團(tuán)顆粒之間的空間填充功能。采用HIP油包水乳液時(shí)，顆粒空隙中的HIP乳液由于內(nèi)相大部分被水滴所填充，因而形成絮團(tuán)所需的油量大大減少[48]13。圖1-2使用純油和HIP油包水乳液團(tuán)聚顆粒的示意圖[41]15748基于乳液的組成，可以計(jì)算出理論上的減少量，對(duì)于水相體積分?jǐn)?shù)為0.90的HIP油包水乳液來說，理論上可以減少90%的捕收劑用量，也就是說絮團(tuán)內(nèi)部只有1/10的空隙是由油填充的，而不像使用純油時(shí)所有空隙由油填充。圖1-3展示了不同內(nèi)相水體積分?jǐn)?shù)的HIP乳液比用純捕收劑減少的理論量[41]15748，隨著內(nèi)相水體積分?jǐn)?shù)的增加，理論減少量呈現(xiàn)指數(shù)型增加。圖1-3油體積的理論減少量和乳液內(nèi)相體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系[41]15748

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]表面活性劑對(duì)難浮煤泥浮選效果的影響[J]. 張鴻波,張濤,張強(qiáng).  煤礦機(jī)械. 2019(11)
[2]2018年我國能源形勢(shì)分析與2019年預(yù)測(cè)[J]. 肖宏偉.  發(fā)展研究. 2019(01)
[3]炭黑-烴類油捕收劑強(qiáng)化煉焦煤浮選效果的機(jī)理研究[J]. 夏文成,李懿江,彭耀麗,謝廣元.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(07)
[4]基于煤油和仲辛醇的微乳液配制及應(yīng)用[J]. 趙學(xué)敏,劉生玉,樊民強(qiáng).  煤炭科學(xué)技術(shù). 2017(04)
[5]中國煤炭清潔高效利用的實(shí)踐與展望[J]. 張紹強(qiáng).  科技導(dǎo)報(bào). 2016(17)
[6]浮選動(dòng)力學(xué)模型的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 白麗梅,劉忠義,韓躍新,劉杰,馬玉新.  礦產(chǎn)保護(hù)與利用. 2016(04)
[7]我國選煤技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 石煥,程宏志,劉萬超.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2016(06)
[8]低階煤浮選動(dòng)力學(xué)過程研究[J]. 王永田,田全志,張義,邢耀文,李樹磊,魏錦揚(yáng).  中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]煤泥浮選過程中的細(xì)泥夾帶與罩蓋機(jī)理[J]. 于躍先,馬力強(qiáng),張仲玲,王立雨,姚立陽.  煤炭學(xué)報(bào). 2015(03)
[10]煤泥浮選藥劑研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 崔廣文,于文慧,張玉,李琳.  潔凈煤技術(shù). 2015(01)

博士論文
[1]煤泥中粘土礦物的選擇性團(tuán)聚機(jī)理研究[D]. 梁龍.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]我國典型低品質(zhì)煤提質(zhì)利用及分級(jí)分質(zhì)多聯(lián)產(chǎn)的基礎(chǔ)研究[D]. 葛立超.浙江大學(xué) 2014
[3]浮選柱的多流態(tài)過程及其分選動(dòng)力學(xué)[D]. 程敢.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2014
[4]浮選泡沫的穩(wěn)定性調(diào)控及粉煤灰脫炭研究[D]. 李國勝.中國礦業(yè)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]藥劑磁化處理對(duì)煤泥浮選效果的影響[D]. 李海鵬.太原理工大學(xué) 2019
[2]微細(xì)顆粒分離過程強(qiáng)化研究[D]. 周寶楠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]植物油捕收劑強(qiáng)化低階煤浮選試驗(yàn)研究[D]. 晉偉.中國礦業(yè)大學(xué) 2019
[4]捕收劑與煤表面分子間作用研究[D]. 王婷霞.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[5]高剪切調(diào)漿煤泥浮選試驗(yàn)研究及機(jī)理分析[D]. 趙磊.太原理工大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3341197