基于磨-浮联合技术的无烟煤深度脱灰工艺探讨

以焦作某矿区无烟煤为研究对象,分析其矿物颗粒与煤颗粒的附着状态,研究磨矿时间对煤样粒径组成和矿物解离的影响,进而对浮选药剂制度与工艺条件进行优化,最终实现深度脱灰。实验结果表明当研磨时间为70 s时,所得煤样产品的D[4,3]和D[90]达到最小值,分别为21.61、52.37μm,实现煤与矿物的充分单体解离。通过对浮选药剂和工艺制度的优化,确定最佳单因素条件为:捕收剂用量1 500 g/t,起泡剂用量为800 g/t,抑制剂六偏磷酸钠500 g/t。最终在闭路实验中采用最佳浮选工艺流程,1次粗选4次精选,将原煤灰分由10.84%降至1.89%,产率为18.59%。

基于高效解离-选择性絮凝耦合作用的煤气化渣提炭实验研究

煤气化渣是由煤气化工艺产生的一种富含铝硅酸盐、灰组分及残炭的大宗工业固体废弃物,其规模化生产对生态环境造成了严重的影响。因此,将煤气化渣进行炭-灰分离是实现其减量化、无害化和资源化利用的关键。以煤气化渣为研究对象,采用高效解离-选择性絮凝耦合作用的工艺,为实现煤气化渣更为合理、高效的资源化利用,减少煤气化渣带来的土壤、空气、水体资源等污染问题,对煤气化渣进行提炭实验研究。首先分析了煤气化渣的理化性质,其次采用单因素变量法探究了磨矿时间、pH、絮凝剂种类、絮凝剂用量、高速剪切转速对煤气化渣提炭实验的影响,以实现残余炭产品的高度富集。结果表明:原煤气化渣灰分质量分数为67.19%,普通湿筛筛上物料灰分质量分数为54.3%,当煤气化渣磨矿时间为5 s, pH为7,絮凝剂聚氧化乙烯用量为0.4 kg/t,在转速为4 000 r/min高速剪切15 min的条件下提炭效果最佳,最终可获得产率为26.6%、湿筛筛上灰分质量分数为43.3%的残炭产品。对比普通湿筛法,基于高效解离-选择性絮凝实验方法在普通湿筛的基础上灰分质量分数降低了11%,降灰效果明显。

基于Box-Behnken试验设计优化煤气化细渣中残余碳的重选回收工艺

煤气化细渣是煤化工生产过程中得到的固体废弃物,现阶段对煤气化细渣有着多种多样的资源化利用的方式,例如煤气化渣的提碳。以某化工厂的煤气化细渣为对象进行研究,先采用充气式倾斜固液流化床进行重选,通过实验进行数据分析发现使用充气式倾斜固液流化床对煤气化细渣进行重选的最佳条件应该为水流量0.6 m^(3)/h、气流量25 L/min、入料量250 g。煤气化细渣通过充气式倾斜流化床进行分选后,在原矿平均灰分为65.7%,流化床溢流灰分下降到41.3%,底流灰分提高到82.2%,实现了煤气化细渣的重选回收提碳。

基于絮凝强化浮选的无烟煤深度脱灰技术研究

煤的附加值随灰分的降低而升高,然而煤炭深度脱灰技术尚未得到工业应用。以无烟煤为研究对象,使用絮凝强化浮选法对其进行深度脱灰。根据粒径、XRD和接触角等试验结果探讨了絮凝机理,采用单一变量法探究矿浆浓度、捕收剂用量、起泡剂用量和絮凝剂用量对浮选效果的影响。结果表明:当矿浆浓度为80 g/L、捕收剂用量为2 kg/t、起泡剂用量为1 kg/t、分散剂用量为2 kg/t和聚氧化乙烯用量为5 g/t时,浮选效果最佳;与传统浮选方法相比,絮凝强化浮选法可获得较高的精煤可燃体回收率和较低的精煤灰分,原煤的灰分由10.15%降低至1.98%,提高了浮选效率。研究结果可为煤炭高附加值利用提供一定参考。