【摘要】：隨著低變質(zhì)煤低溫?zé)峤饧夹g(shù)的不斷完善,以其氣體產(chǎn)物焦?fàn)t煤氣、液體產(chǎn)物煤焦油為原料進(jìn)行的分質(zhì)利用加工技術(shù)亦相繼成熟,但其固體產(chǎn)物——半焦,由于灰分、硫分較高的特點(diǎn)僅僅被應(yīng)用在發(fā)電、電石生產(chǎn)和硅鐵等行業(yè)。因此,為了提高半焦品質(zhì),更好地實(shí)現(xiàn)清潔、高效、多元化利用,本文以固體熱載體半焦為研究對(duì)象,在其基本特性研究的基礎(chǔ)上,首先對(duì)其進(jìn)行單槽浮選試驗(yàn)研究,先后探討了浮選條件參數(shù)、捕收劑種類與用量以及添加不同調(diào)整劑等對(duì)半焦浮選脫灰效果的影響。之后選用單槽浮選試驗(yàn)中浮選效果較好的捕收劑以及浮選條件參數(shù),利用實(shí)驗(yàn)室微型閉路連續(xù)浮選機(jī)對(duì)半焦繼續(xù)進(jìn)行浮選脫灰試驗(yàn)研究,通過(guò)添加不同類型的表面改性劑以及更改不同浮選流程,最終得到灰分較低的浮選精焦。試驗(yàn)的主要結(jié)果如下:(1)通過(guò)對(duì)樣品的紅外光譜分析、孔結(jié)構(gòu)分析、礦物組成分析以及可浮性分析得到該樣品半焦的可浮性較差,原因有三:1)其表面存在著大量-OH、羧基C=O等含氧官能團(tuán)以及成灰礦物質(zhì)的Si-O-Si等親水性官能團(tuán);2)其內(nèi)部有較多中孔,孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá);3)樣品中的礦物質(zhì)主要以親水性的石英和方解石為主。但根據(jù)其密度分析,該樣品半焦中低密度物料含量高,且灰分較低,因此有望通過(guò)洗選提高品質(zhì)。(2)在單槽浮選試驗(yàn)研究中,最佳的操作參數(shù)條件是礦漿濃度60g/L、攪拌強(qiáng)度1800r/min,充氣量0.3m3/h,以此為基礎(chǔ)進(jìn)行捕收劑選擇實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)的捕收效果明顯優(yōu)于煤油,且當(dāng)DOP用量為1200g/t時(shí),可使浮選精焦產(chǎn)率為52.92%,精焦灰分為7.81%,精焦可燃體回收率為56.06%以及浮選完善度為19.38%。(3)通過(guò)調(diào)整劑選擇試驗(yàn)得出無(wú)機(jī)鹽調(diào)整劑CaCl2對(duì)半焦的浮選效果沒有促進(jìn)作用,而pH調(diào)整劑的效果明顯,且酸性條件下的浮選效果優(yōu)于堿性環(huán)境。當(dāng)調(diào)節(jié)礦漿pH=1,選用DOP作捕收劑時(shí)可使單槽浮選試驗(yàn)效果達(dá)到最好,此時(shí)精焦產(chǎn)率為67.86%、精焦灰分為7.55%、可燃體回收率為74.27%以及浮選完善度為25.48%。(4)在連續(xù)浮選試驗(yàn)研究中,選用“一粗一精一掃”開路浮選流程進(jìn)行表面改性劑選擇試驗(yàn),結(jié)果顯示非離子表面改性劑曲拉通X-100的浮選效果優(yōu)于陽(yáng)離子表面改性現(xiàn),半焦連續(xù)浮選的最佳實(shí)驗(yàn)條件為:入料流量為3.72mL/s,煤漿濃度為60g/L,非離子表面改性劑曲拉通X-100的用量為800g/t,捕收劑DOP用量為1000g/t,起泡劑用量為100g/t,攪拌強(qiáng)度1800r/min,充氣量0.3m3/h,刮板轉(zhuǎn)速30r/min,使得精焦浮選完善度達(dá)到最高,為25.99%。(5)在最佳的連續(xù)浮選條件下,通過(guò)流程選擇實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)“一次粗選兩次精選”開路浮選流程可進(jìn)一步提高精焦品質(zhì),其灰分可降低至6.37%。
【圖文】：

以礦漿濃度、單位時(shí)間入料流量、捕收劑用量為因素，設(shè)計(jì)單因素實(shí)驗(yàn)。判斷各因?qū)Ω∵x指標(biāo)的影響趨勢(shì)。②表面改性劑對(duì)各項(xiàng)浮選指標(biāo)的影響分別以非離子型曲拉通 X-100，陽(yáng)離子型十六烷基三甲基溴化銨 CTAB，陰離子型二烷基苯磺酸鈉 SDBS 三種表面改性劑作為調(diào)整劑，判斷各項(xiàng)浮選指標(biāo)隨表面改性劑量增加的變化情況。③最佳浮選條件的確定以單位時(shí)間入料流量、捕收劑用量、效果較好的表面改性劑用量為因素，設(shè)計(jì)三因三水平正交實(shí)驗(yàn)，判斷各因素對(duì)浮選指標(biāo)的影響程度，并確定出最佳浮選參數(shù)。④最佳浮選流程的確定選擇“一粗一精一掃”、“一次粗選兩次精選”、“一次粗選兩次掃選”三種浮選程，且各個(gè)流程分別采用開路和中礦返回的閉路實(shí)驗(yàn)，判斷不同浮選流程對(duì)各項(xiàng)浮選標(biāo)的影響。.5.2 技術(shù)路線本論文的技術(shù)路線圖如圖 1.1 所示：

西安科技大學(xué)全日制工程碩士學(xué)位論文2）在 p/p0值大于 0.7 時(shí)，半焦顆粒表面出現(xiàn)較為強(qiáng)烈的毛細(xì)吸附凝聚效應(yīng)，接著相對(duì)壓力的繼續(xù)增大，吸附等溫線急劇上升，在靠近最高飽和蒸汽壓值時(shí)吸附速率達(dá)到最快，曲線最終表現(xiàn)為倒 S 狀，屬于Ⅱ類等溫線，說(shuō)明在半焦表面上有由小孔至大孔的連續(xù)孔徑分布特征，并伴隨著多層吸附。3）脫附等溫線比吸附等溫線高，且不重合，說(shuō)明 N2不能夠脫附出具有Ⅳ類等溫線的特征，說(shuō)明在半焦顆粒內(nèi)有“墨水瓶”[61]狀孔隙或比較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)[62]。4）脫附等溫線滯后于吸附等溫線的，即可能該階段出現(xiàn)吸附回滯環(huán)。由表 2.8 和圖 2.5 可以看出：半焦的比表面積較大，孔隙結(jié)構(gòu)多分布在低于 4nm 處，根據(jù)(IUPAC)提出的孔徑分類標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明此半焦中含有大量介孔。（2）掃描電鏡分析為了進(jìn)一步驗(yàn)證半焦的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，利用 JSM-6460LV 電子掃描電鏡對(duì)半焦表面進(jìn)行檢測(cè)，，其測(cè)試條件為：高真空模式（HV）30.00 k V（SE）；放大倍數(shù)分別為 1000 和2000 倍；束斑大小為：3.0。結(jié)果如圖 2.6。
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ523.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2705476