本文關(guān)鍵詞：低階煤活性油泡浮選行為與浮選工藝研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國的低階煤資源豐富,產(chǎn)量巨大,已成為我國煤炭能源生產(chǎn)和供應(yīng)的重要組成部分。隨著低階煤機械化開采量和塊、末煤重介分選比例的不斷提高,其煤泥量和灰分也急劇上升。低階煤的浮選問題已成為選煤領(lǐng)域關(guān)注的熱點問題。但由于低階煤可浮性差、礦化困難,易形成細泥夾帶,浮選過程中烴油捕收劑消耗高等問題,其浮選仍停留在實驗室研究階段。針對以上問題,本文選取神東礦區(qū)選煤廠的兩種低階煤煤泥為研究對象,在其相關(guān)煤質(zhì)分析的基礎(chǔ)上,研究了其表面特性和潤濕熱力學(xué)行為,設(shè)計了低階煤油泡浮選試驗系統(tǒng),討論了表面活性劑對活性油泡性能的影響,改進了現(xiàn)有接觸角測量裝置,研究了活性油泡對低階煤的潤濕性和粘附能量。采用不同浮選工藝探討了低階煤的浮選選擇性,通過工藝強化,顯著降低了低階煤的浮選藥耗,提高了低階煤的回收率。這些研究工作,對于豐富浮選理論,開展低階煤浮選的工業(yè)應(yīng)用具有重要指導(dǎo)意義。本文利用XRD、SEM、FT-IR、XPS、孔徑及比表面積和潤濕等現(xiàn)代分析測試手段,分析了低階煤的表面特性和潤濕熱力學(xué)行為。結(jié)果表明:低階煤煤泥粒度偏細,其中-0.045 mm顆粒含量達到56%以上,灰分大于46%,主要以0.045~0.020mm微細顆粒為主。低階煤及其-0.045mm粒級中的礦物質(zhì)主要是石英、高嶺石和白云母等,粘土類礦物在-0.045 mm粒級中含量顯著;其表面粗糙,存在裂隙和凹陷,附著有大量微細粒煤與異質(zhì)細泥;其表面的孔隙主要以3~6 nm的中孔為主,-0.045 mm粒級低階煤具有更大的比表面積、總孔容和平均孔徑;其表面的含氧官能團主要是羥基和醚基,羰基和羧基含量相對較少;與全粒級低階煤相比,-0.045 mm的微細粒具有更小的接觸角;其表面總自由能及其非極性組分數(shù)值相當(dāng),而其極性組分和表面極性,特別是堿性分量要顯著高于全粒級。設(shè)計并建立了一種新的低階煤活性油泡浮選試驗系統(tǒng),改變了常規(guī)煤炭浮選中烴油與煤粒的礦化方式,研究了活性油泡的生成及其性能�？疾炝瞬煌愋捅砻婊钚詣⿲ι捎团萦湍さ母男圆裼捅砻鎻埩驼扯鹊挠绊憽＝Y(jié)果表明,表面活性劑的添加,在一定范圍內(nèi)可明顯降低改性柴油的表面張力,增加其粘度;用量較大時,非離子型2-乙基己醇對表面張力的降幅較小,而對粘度的降低較為顯著;陽離子型DDA則相反。表面活性劑的添加可有效降低油泡尺寸,在較大的表面活性劑與柴油質(zhì)量比下,非離子型2-乙基己醇改性油泡的直徑及其離散程度(標(biāo)準(zhǔn)差)均有所增加;而陽離子型DDA改性油泡的直徑及其離散程度卻緩慢降低。研究了活性油泡對低階煤的潤濕性及其粘附功。改進了現(xiàn)有的接觸角測量裝置,以適應(yīng)氣-液-固體系中(活性)油泡/氣泡的接觸角測量;采用柴油油泡,可增大油泡對低階煤的相對接觸角,而適量非離子型表面活性劑2-乙基己醇改性的活性油泡具有更大的相對接觸角,可以提高活性油泡對低階煤的可浮性和粘附功,更有利于油泡與低階煤的粘附。探討了不同浮選工藝條件下低階煤的浮選選擇性及其強化作用。結(jié)果表明,采用常規(guī)浮選工藝對低階煤進行浮選時需要消耗大于50 kg/t干煤泥的捕收劑柴油;而活性油泡浮選工藝對含有43.59%的+0.045 mm較粗顆粒的低階煤(灰分35.78%),可以明顯強化其浮選選擇性和對較粗顆粒的捕集能力,獲得可燃體回收率為78.83%的低灰精煤(11.16%),并顯著降低浮選過程中捕收劑柴油的消耗至常規(guī)浮選用量的1/10以下(4.43 kg/t干煤泥);而對-0.045 mm粒級占91.65%的微細粒低階煤(灰分43.84%)的選擇性的強化作用較強,對捕集能力的提升和浮選捕收劑的降耗同樣顯著,可得到可燃體回收率為58.61%和灰分15.35%的精煤。
【關(guān)鍵詞】：低階煤 活性油泡 浮選行為 浮選工藝 可浮性 表面特性
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD923;TD94
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-10
• Extended Abstract10-27
• 變量注釋表27-28
• 1 緒論28-32
• 1.1 課題來源28
• 1.2 課題背景28-30
• 1.3 研究內(nèi)容和技術(shù)路線30-32
• 2 文獻綜述32-44
• 2.1 低階煤表面特性的研究進展32-38
• 2.2 低階煤浮選研究進展38-41
• 2.3 氣/油泡-煤/礦粒的浮選礦化行為研究進展41-44
• 3 低階煤表面特性及潤濕熱力學(xué)行為研究44-68
• 3.1 低階煤來源及基本性質(zhì)44-48
• 3.2 低階煤的物相組成研究48-49
• 3.3 低階煤的表面形貌特征研究49-51
• 3.4 低階煤表面孔隙及比表面積研究51-53
• 3.5 低階煤表面含氧官能團研究53-60
• 3.6 低階煤表面潤濕性的熱力學(xué)研究60-66
• 3.7 低階煤的可浮性研究66-67
• 3.8 本章小結(jié)67-68
• 4 活性油泡制造及其性能研究68-85
• 4.1 油泡制造系統(tǒng)的設(shè)計68-73
• 4.2 表面活性劑對油泡液相表面張力和粘度的影響73-77
• 4.3 表面活性劑對油泡尺寸的影響77-84
• 4.4 本章小結(jié)84-85
• 5 活性油泡對低階煤的潤濕性及粘附功研究85-93
• 5.1 接觸角測量裝置的改進85-87
• 5.2 活性油泡對低階煤的潤濕性和可浮性研究87-90
• 5.3 活性油泡粘附低階煤的能量研究90-92
• 5.4 本章小結(jié)92-93
• 6 不同浮選工藝下低階煤的浮選選擇性及強化研究93-127
• 6.1 常規(guī)浮選機的浮選選擇性研究93-101
• 6.2 常規(guī)浮選柱的浮選選擇性研究101-108
• 6.3 普通油泡浮選柱的浮選選擇性研究108-116
• 6.4 活性油泡浮選柱的浮選選擇性研究116-122
• 6.5 活性油泡對低階煤的浮選強化研究122-125
• 6.6 本章小結(jié)125-127
• 7 結(jié)論與展望127-130
• 7.1 主要結(jié)論127-128
• 7.2 創(chuàng)新點128-129
• 7.3 今后研究工作展望129-130
• 參考文獻130-143
• 作者簡歷143-146
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集146

  本文關(guān)鍵詞：低階煤活性油泡浮選行為與浮選工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：348012