【摘要】：煤的潤濕性是煤的重要參數(shù)之一,它對于煤礦降塵、浮選技術(shù)、煤泥水處理技術(shù)以及水煤漿的制備都具有重要意義。煤浮選和煤泥水處理可使用的表面活性劑種類有很多,表面活性劑能夠有效的增加溶液在煤表面的潤濕性,從而提高了煤的處理效率。本文從潤濕性和表面活性劑兩個方面出發(fā),研究了影響煤潤濕性的主要因素和通過試驗探究表面活性劑對煤潤濕性的影響。首先,通過分析煤塵的接觸角、工業(yè)分析、元素分析、紅外光譜、粒度分析、密度分析、Zeta電位,分析煤塵潤濕性的影響因素,并且建立關(guān)于煤塵的物理化學(xué)性質(zhì)與煤的潤濕性的最佳回歸方程；其次,選擇不同類型的表面活性劑測定在不同濃度時,其使表面張力、煤的Zeta電位、接觸角、吸附量的變化,探究表面活性劑對煤潤濕性的影響,并通過實驗室過濾試驗和半工業(yè)壓濾試驗進行驗證。通過對煤的物理化學(xué)性質(zhì)和其潤濕性的關(guān)系的研究,分析了關(guān)于煤潤濕性的影響因素。研究表明：煤樣表面含有大量的脂肪烴、芳香烴等疏水性基團使煤具有較強的疏水性；而煤樣表面的羧基、羥基、羰基等含氧官能團又使煤表面具有一定的親水性。煤樣的表面電性反映了煤塵表面基團親水性基團的電離強弱；煤樣中的水分、灰分、含氧量越高,煤的潤濕性越好；煤樣中的固定碳、揮發(fā)分、碳含量、氫含量越高,煤的潤濕性越差：硫含量和氮含量對潤濕性影響較小；煤塵的粒度和密度越小,潤濕性越好。最后,通過逐步線性回歸,得出關(guān)于煤塵潤濕性的最佳回歸方程。通過表面活性劑煤潤濕性影響的研究,得到如下結(jié)論：隨著表面活性劑濃度的增加,煤的接觸角先增大后緩慢降低；溶液的表面張力先迅速下降,然后緩慢降低至趨于水平；SDS使煤樣的Zeta電位迅速下降然后逐漸趨于水平,OP-10使煤樣的Zeta電位變化不明顯,SDS使煤樣的Zeta電位先迅速增大然后逐漸趨于水平；表面活性劑在煤表面的吸附量先迅速增加,然后緩慢增加至趨于水平。分析說明溶液表面張力和表面活性劑對煤Zeta電位的改變并不是影響煤潤濕性的主要因素,吸附量是表面活性劑對煤潤濕性影響最重要的因素。通過實驗室過濾試驗和半工業(yè)壓濾試驗,使用三種表面活性劑作為助濾劑對煤樣進行過濾。根據(jù)試驗結(jié)果所作曲線,隨煤樣接觸角的增加,濾餅水分降低,驗證了機理分析的正確性。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ531

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本文編號：2725121