起泡劑乳液的制備、性能及在煤浮選中的應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2022-08-08 14:11
采煤機(jī)械化程度的提高、煤田地質(zhì)條件的惡化以及次生煤泥的增多導(dǎo)致洗選加工過程中細(xì)粒煤含量急劇增大,直接造成浮選壓力提高、藥劑消耗增多、精煤污染嚴(yán)重等一系列問題,對提高精煤產(chǎn)品質(zhì)量和清潔高效利用煤炭帶來諸多不便,增加了洗選成本,這都不符合當(dāng)前發(fā)展綠色能源經(jīng)濟(jì)的需求。為提高煤炭分選效率和發(fā)展煤炭清潔利用,眾多學(xué)者就目前工業(yè)應(yīng)用中回收細(xì)粒煤最為有效的浮選技術(shù)在理論和實踐方面做了詳細(xì)研究。學(xué)者們普遍認(rèn)為改進(jìn)浮選藥劑是各種提高浮選效率的方法中最為便捷高效的途徑。理論和實踐表明,將浮選藥劑制備成乳液使用,不僅可以降低藥劑消耗,還能提高浮選速度,增加精煤產(chǎn)率。近年來,部分選煤廠在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)起泡劑添加不均勻,難以定量控制,造成浮選效果波動和浮選藥劑浪費,這也成為制約煤炭清潔利用的難題。本文以上述難題為出發(fā)點,針對起泡劑乳液的開發(fā)利用展開一系列試驗,對起泡劑乳液的制備、性質(zhì)和應(yīng)用進(jìn)行試驗研究。論文通過起泡劑乳液制備試驗、穩(wěn)定性試驗、起泡性能測試試驗、浮選對比試驗、分粒級浮選試驗、全粒級與分粒級浮選速度試驗、激光粒度分析、Zeta電位分析、Turbiscan穩(wěn)定性分析、X射線衍射光譜分析、X射線熒光光譜...
【文章頁數(shù)】:146 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 起泡劑研究現(xiàn)狀
1.2.1 起泡劑種類
1.2.2 起泡劑作用機(jī)理
1.2.3 起泡劑起泡性能評價方法
1.2.4 起泡劑發(fā)展趨勢
1.3 浮選藥劑乳液研究現(xiàn)狀
1.3.1 浮選藥劑乳液制備方法研究現(xiàn)狀
1.3.2 浮選藥劑乳液穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.3.3 乳液浮選研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究意義及內(nèi)容
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
1.5 本章小結(jié)
2 起泡劑乳液的制備及影響因素研究
2.1 試驗材料與設(shè)備
2.1.1 試驗材料與試劑
2.1.2 試驗儀器與設(shè)備
2.2 試驗方法
2.2.1 乳液制備方法
2.2.2 乳化劑篩選試驗
2.2.3 形成要素試驗
2.2.4 響應(yīng)面優(yōu)化試驗
2.2.5 乳液粒徑測試方法
2.2.6 乳液制備工藝條件確定
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 HLB值對乳液平均粒徑的影響
2.3.2 乳化劑種類對乳液平均粒徑的影響
2.3.3 形成要素試驗分析
2.3.4 響應(yīng)面優(yōu)化試驗分析
2.4 起泡劑乳液形成機(jī)理分析
2.5 本章小結(jié)
3 起泡劑乳液的穩(wěn)定機(jī)理研究
3.1 試驗材料與設(shè)備
3.1.1 試驗材料與試劑
3.1.2 試驗儀器與設(shè)備
3.2 試驗方法
3.2.1 起泡劑乳液的制備
3.2.2 常溫貯存對乳液穩(wěn)定性的影響
3.2.3 pH值對乳液穩(wěn)定性的影響
3.2.4 離子對乳液穩(wěn)定性的影響
3.2.5 煤泥水水質(zhì)對乳液穩(wěn)定性的影響
3.2.6 乳液粒徑測定
3.2.7 乳液Zeta電位測定
3.2.8 多重光散射技術(shù)測定乳液穩(wěn)定性
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 貯存穩(wěn)定性分析
3.3.2 酸堿穩(wěn)定性分析
3.3.3 離子穩(wěn)定性分析
3.3.4 乳液在煤泥水中的分散行為分析
3.4 乳液的穩(wěn)定機(jī)理分析
3.4.1 起泡劑乳液的氫鍵穩(wěn)定機(jī)理
3.4.2 起泡劑乳液荷電穩(wěn)定機(jī)理
3.5 本章小結(jié)
4 起泡劑乳液的起泡特性
4.1 試驗材料和設(shè)備
4.1.1 試驗材料與試劑
4.1.2 試驗儀器與設(shè)備
4.2 起泡劑性能測試方法
4.2.1 起泡性能測試系統(tǒng)
4.2.2 起泡性能測試原理與方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 起泡能力
4.3.2 泡沫穩(wěn)定性
4.3.3 泡沫粘度
4.3.4 乳化劑對起泡性的影響分析
4.4 本章小結(jié)
5 起泡劑乳液對煤泥浮選的影響
5.1 試驗材料
5.1.1 試驗煤樣
5.1.2 試驗試劑與設(shè)備
5.2 試驗方法
5.2.1 煤樣粒度分析
5.2.2 煤樣密度分析
5.2.3 X射線試驗
5.2.4 浮選試驗
5.2.5 浮選效果評價
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 煤樣XRD分析
5.3.2 煤樣的XRF分析
5.3.3 浮選條件試驗結(jié)果分析
5.3.4 煤樣的浮選速度試驗結(jié)果分析
5.3.5 煤樣的分步釋放試驗結(jié)果分析
5.3.6 起泡劑乳液的浮選結(jié)果分析
5.3.7 起泡劑乳液的分級浮選結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
6 起泡劑乳液的浮選動力學(xué)特性分析
6.1 試驗材料和方法
6.1.1 試驗材料
6.1.2 試驗方法
6.2 結(jié)果與討論
6.2.1 乳液對煤泥浮選速度的影響
6.2.2 乳液浮選動力學(xué)模型的建立
6.2.3 乳液的煤泥浮選動力學(xué)特性分析
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新性與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
在學(xué)期間參加科研項目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]浮選起泡劑的研究進(jìn)展[J]. 程雅麗,付曉恒,楊曉冉,王春靂,劉金亭. 煤炭工程. 2017(09)
[2]基于多重散射光理論的石油焦/褐煤共成漿穩(wěn)定性的研究[J]. 任陽光,徐志強(qiáng),周燕,鄭家興,李群,胡佳木,邵帥. 煤炭學(xué)報. 2017(08)
[3]煤用起泡劑乳液穩(wěn)定性研究與形成機(jī)理分析[J]. 崔浩然,朱書全,陳慧昀,徐東方. 中國煤炭. 2017(07)
[4]仲辛醇乳液的制備及電解質(zhì)對其穩(wěn)定性的影響機(jī)理[J]. 崔浩然,朱書全,徐東方,陳慧昀. 煤炭學(xué)報. 2017(S1)
[5]捕收劑和起泡劑作用機(jī)理分析[J]. 孟曉光. 煤炭加工與綜合利用. 2017(05)
[6]蒙脫石與煤的異相凝聚機(jī)理[J]. 徐東方,武昊,朱志波,朱書全. 煤炭學(xué)報. 2017(05)
[7]兩種聚合物表面活性劑與渤海B油田原油乳化性能研究[J]. 呂鵬,王成勝,吳曉燕,左清泉,吳雅麗,樊俊樓. 日用化學(xué)工業(yè). 2017(04)
[8]電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定煤灰成分中8個元素[J]. 黃震波. 低碳世界. 2017(05)
[9]聚合物濃度對油水乳狀液粒徑的影響[J]. 李永豐,盧大艷,李云峰,宮承君. 油氣田環(huán)境保護(hù). 2016(06)
[10]利用Turbiscan Lab穩(wěn)定性分析儀研究水焦?jié){的穩(wěn)定性[J]. 孫美潔,鄭劍平,王浩,王楠,孫陽陽,楚天成. 石油學(xué)報(石油加工). 2016(06)
博士論文
[1]煤—蒙脫石體系浮選過程的強(qiáng)化分離機(jī)制研究[D]. 徐東方.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[2]基于油頁巖組成結(jié)構(gòu)的熱解特性研究[D]. 暢志兵.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[3]高乳化性大豆蛋白的制備及其界面流變性質(zhì)的研究[D]. 李偉偉.江南大學(xué) 2017
[4]寶日褐煤提質(zhì)過程熱碎特性研究[D]. 曲洋.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2016
[5]農(nóng)藥乳液劑型界面膜擴(kuò)張粘彈性質(zhì)研究[D]. 李明.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[6]煤乳化浮選藥劑的制備與應(yīng)用機(jī)理研究[D]. 解維偉.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2009
[7]泡沫復(fù)合驅(qū)模擬體系的表面性質(zhì)及泡沫性能研究[D]. 王曉春.中國科學(xué)院研究生院(理化技術(shù)研究所) 2008
[8]新型抗鹽抗溫泡沫復(fù)合體系的研究與性能評價[D]. 趙化廷.西南石油學(xué)院 2005
[9]油水界面膜與乳狀液穩(wěn)定性關(guān)系的研究[D]. 夏立新.中國科學(xué)院研究生院(大連化學(xué)物理研究所) 2003
碩士論文
[1]聚苯乙烯納米粒子作為浮選捕收劑的試驗研究及機(jī)理分析[D]. 曹明強(qiáng).太原理工大學(xué) 2016
[2]煤中汞在分選過程中的遷移與脫除規(guī)律研究[D]. 叢龍斐.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[3]超聲乳化與化學(xué)改性協(xié)同作用對起泡劑性能的影響[D]. 何雙杰.太原理工大學(xué) 2015
[4]輪胎熱解油及其乳狀液作為新型煤用浮選捕收劑的試驗研究[D]. 王豪.太原理工大學(xué) 2015
[5]兩種乳化液膜體系界面粘彈性研究及破乳劑合成初探[D]. 蔣其輝.廣西大學(xué) 2014
[6]陽離子型聚苯乙烯納米粒子作為新型煤炭浮選捕收劑的試驗研究[D]. 李小婷.太原理工大學(xué) 2014
[7]烷基糖苷類浮選起泡劑的合成與性能研究[D]. 閆芳.安徽理工大學(xué) 2010
[8]原油乳狀液轉(zhuǎn)相特性研究[D]. 徐超.中國石油大學(xué) 2010
[9]泡沫復(fù)合體系性能評價及注入方式優(yōu)化研究[D]. 黃敏.大慶石油學(xué)院 2009
本文編號:3671655
【文章頁數(shù)】:146 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 起泡劑研究現(xiàn)狀
1.2.1 起泡劑種類
1.2.2 起泡劑作用機(jī)理
1.2.3 起泡劑起泡性能評價方法
1.2.4 起泡劑發(fā)展趨勢
1.3 浮選藥劑乳液研究現(xiàn)狀
1.3.1 浮選藥劑乳液制備方法研究現(xiàn)狀
1.3.2 浮選藥劑乳液穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.3.3 乳液浮選研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究意義及內(nèi)容
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
1.5 本章小結(jié)
2 起泡劑乳液的制備及影響因素研究
2.1 試驗材料與設(shè)備
2.1.1 試驗材料與試劑
2.1.2 試驗儀器與設(shè)備
2.2 試驗方法
2.2.1 乳液制備方法
2.2.2 乳化劑篩選試驗
2.2.3 形成要素試驗
2.2.4 響應(yīng)面優(yōu)化試驗
2.2.5 乳液粒徑測試方法
2.2.6 乳液制備工藝條件確定
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 HLB值對乳液平均粒徑的影響
2.3.2 乳化劑種類對乳液平均粒徑的影響
2.3.3 形成要素試驗分析
2.3.4 響應(yīng)面優(yōu)化試驗分析
2.4 起泡劑乳液形成機(jī)理分析
2.5 本章小結(jié)
3 起泡劑乳液的穩(wěn)定機(jī)理研究
3.1 試驗材料與設(shè)備
3.1.1 試驗材料與試劑
3.1.2 試驗儀器與設(shè)備
3.2 試驗方法
3.2.1 起泡劑乳液的制備
3.2.2 常溫貯存對乳液穩(wěn)定性的影響
3.2.3 pH值對乳液穩(wěn)定性的影響
3.2.4 離子對乳液穩(wěn)定性的影響
3.2.5 煤泥水水質(zhì)對乳液穩(wěn)定性的影響
3.2.6 乳液粒徑測定
3.2.7 乳液Zeta電位測定
3.2.8 多重光散射技術(shù)測定乳液穩(wěn)定性
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 貯存穩(wěn)定性分析
3.3.2 酸堿穩(wěn)定性分析
3.3.3 離子穩(wěn)定性分析
3.3.4 乳液在煤泥水中的分散行為分析
3.4 乳液的穩(wěn)定機(jī)理分析
3.4.1 起泡劑乳液的氫鍵穩(wěn)定機(jī)理
3.4.2 起泡劑乳液荷電穩(wěn)定機(jī)理
3.5 本章小結(jié)
4 起泡劑乳液的起泡特性
4.1 試驗材料和設(shè)備
4.1.1 試驗材料與試劑
4.1.2 試驗儀器與設(shè)備
4.2 起泡劑性能測試方法
4.2.1 起泡性能測試系統(tǒng)
4.2.2 起泡性能測試原理與方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 起泡能力
4.3.2 泡沫穩(wěn)定性
4.3.3 泡沫粘度
4.3.4 乳化劑對起泡性的影響分析
4.4 本章小結(jié)
5 起泡劑乳液對煤泥浮選的影響
5.1 試驗材料
5.1.1 試驗煤樣
5.1.2 試驗試劑與設(shè)備
5.2 試驗方法
5.2.1 煤樣粒度分析
5.2.2 煤樣密度分析
5.2.3 X射線試驗
5.2.4 浮選試驗
5.2.5 浮選效果評價
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 煤樣XRD分析
5.3.2 煤樣的XRF分析
5.3.3 浮選條件試驗結(jié)果分析
5.3.4 煤樣的浮選速度試驗結(jié)果分析
5.3.5 煤樣的分步釋放試驗結(jié)果分析
5.3.6 起泡劑乳液的浮選結(jié)果分析
5.3.7 起泡劑乳液的分級浮選結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
6 起泡劑乳液的浮選動力學(xué)特性分析
6.1 試驗材料和方法
6.1.1 試驗材料
6.1.2 試驗方法
6.2 結(jié)果與討論
6.2.1 乳液對煤泥浮選速度的影響
6.2.2 乳液浮選動力學(xué)模型的建立
6.2.3 乳液的煤泥浮選動力學(xué)特性分析
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新性與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
在學(xué)期間參加科研項目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]浮選起泡劑的研究進(jìn)展[J]. 程雅麗,付曉恒,楊曉冉,王春靂,劉金亭. 煤炭工程. 2017(09)
[2]基于多重散射光理論的石油焦/褐煤共成漿穩(wěn)定性的研究[J]. 任陽光,徐志強(qiáng),周燕,鄭家興,李群,胡佳木,邵帥. 煤炭學(xué)報. 2017(08)
[3]煤用起泡劑乳液穩(wěn)定性研究與形成機(jī)理分析[J]. 崔浩然,朱書全,陳慧昀,徐東方. 中國煤炭. 2017(07)
[4]仲辛醇乳液的制備及電解質(zhì)對其穩(wěn)定性的影響機(jī)理[J]. 崔浩然,朱書全,徐東方,陳慧昀. 煤炭學(xué)報. 2017(S1)
[5]捕收劑和起泡劑作用機(jī)理分析[J]. 孟曉光. 煤炭加工與綜合利用. 2017(05)
[6]蒙脫石與煤的異相凝聚機(jī)理[J]. 徐東方,武昊,朱志波,朱書全. 煤炭學(xué)報. 2017(05)
[7]兩種聚合物表面活性劑與渤海B油田原油乳化性能研究[J]. 呂鵬,王成勝,吳曉燕,左清泉,吳雅麗,樊俊樓. 日用化學(xué)工業(yè). 2017(04)
[8]電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定煤灰成分中8個元素[J]. 黃震波. 低碳世界. 2017(05)
[9]聚合物濃度對油水乳狀液粒徑的影響[J]. 李永豐,盧大艷,李云峰,宮承君. 油氣田環(huán)境保護(hù). 2016(06)
[10]利用Turbiscan Lab穩(wěn)定性分析儀研究水焦?jié){的穩(wěn)定性[J]. 孫美潔,鄭劍平,王浩,王楠,孫陽陽,楚天成. 石油學(xué)報(石油加工). 2016(06)
博士論文
[1]煤—蒙脫石體系浮選過程的強(qiáng)化分離機(jī)制研究[D]. 徐東方.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[2]基于油頁巖組成結(jié)構(gòu)的熱解特性研究[D]. 暢志兵.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[3]高乳化性大豆蛋白的制備及其界面流變性質(zhì)的研究[D]. 李偉偉.江南大學(xué) 2017
[4]寶日褐煤提質(zhì)過程熱碎特性研究[D]. 曲洋.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2016
[5]農(nóng)藥乳液劑型界面膜擴(kuò)張粘彈性質(zhì)研究[D]. 李明.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[6]煤乳化浮選藥劑的制備與應(yīng)用機(jī)理研究[D]. 解維偉.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2009
[7]泡沫復(fù)合驅(qū)模擬體系的表面性質(zhì)及泡沫性能研究[D]. 王曉春.中國科學(xué)院研究生院(理化技術(shù)研究所) 2008
[8]新型抗鹽抗溫泡沫復(fù)合體系的研究與性能評價[D]. 趙化廷.西南石油學(xué)院 2005
[9]油水界面膜與乳狀液穩(wěn)定性關(guān)系的研究[D]. 夏立新.中國科學(xué)院研究生院(大連化學(xué)物理研究所) 2003
碩士論文
[1]聚苯乙烯納米粒子作為浮選捕收劑的試驗研究及機(jī)理分析[D]. 曹明強(qiáng).太原理工大學(xué) 2016
[2]煤中汞在分選過程中的遷移與脫除規(guī)律研究[D]. 叢龍斐.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[3]超聲乳化與化學(xué)改性協(xié)同作用對起泡劑性能的影響[D]. 何雙杰.太原理工大學(xué) 2015
[4]輪胎熱解油及其乳狀液作為新型煤用浮選捕收劑的試驗研究[D]. 王豪.太原理工大學(xué) 2015
[5]兩種乳化液膜體系界面粘彈性研究及破乳劑合成初探[D]. 蔣其輝.廣西大學(xué) 2014
[6]陽離子型聚苯乙烯納米粒子作為新型煤炭浮選捕收劑的試驗研究[D]. 李小婷.太原理工大學(xué) 2014
[7]烷基糖苷類浮選起泡劑的合成與性能研究[D]. 閆芳.安徽理工大學(xué) 2010
[8]原油乳狀液轉(zhuǎn)相特性研究[D]. 徐超.中國石油大學(xué) 2010
[9]泡沫復(fù)合體系性能評價及注入方式優(yōu)化研究[D]. 黃敏.大慶石油學(xué)院 2009
本文編號:3671655
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