ST-柴油微乳液捕收剂强化煤泥浮选的机理研究

柴油作为煤泥浮选的捕收剂,分散及捕收效果差、用量大。为提高柴油的分散及捕收性能,采用Span80和Tween80两种表面活性剂对煤泥浮选柴油捕收剂进行乳化,配制出液滴粒径小于100 nm的新型捕收剂ST-柴油微乳液。通过单元浮选试验研究了煤泥浮选指标的提升效果;通过接触角测试、Zeta电位分析、红外光谱分析、EDLVO理论计算等手段探讨了微乳液在煤泥表面的作用机理。ST-柴油微乳液作煤泥捕收剂时浮选效果较好,可燃体回收率可达68.13%,比柴油作捕收剂时高9.23百分点。与柴油相比,ST-柴油微乳液处理后纯煤表面接触角提高17.3°;表面Zeta电位绝对值减小;煤颗粒间相互作用总能VT的能垒降低,有利于颗粒间凝聚;表面活性剂与煤泥表面含氧官能团发生物理吸附,提高了煤粒表面疏水性。ST-柴油微乳液可作为一种新型高效的煤泥浮选捕收剂。

煤泥浮选中Ca^(2+)吸附对高岭土和石英抑制作用的研究

为探清Ca^(2+)对煤泥中其他杂质矿物的抑制作用,改善浮选效果,采用CaCl_(2)为抑制剂,柴油为捕收剂,松醇油起泡剂,探索实验得到柴油和松醇油最佳用量分别为1000 g/t和300 g/t。利用煤泥浮选和人工混合矿浮选考察了Ca^(2+)对煤泥中高岭土和石英的抑制效果,浮选实验均采用单元浮选实验流程,人工混合矿为4 g纯煤与1 g高岭土或1 g石英的混合矿。浮选实验开始前矿浆中分别加入0 mmol/L,2 mmol/L,4 mmol/L,6 mmol/L,8 mmol/L,10 mmol/L的CaCl_(2)溶液。结果显示:煤泥浮选中Ca^(2+)浓度由0 mmol/L增加到4 mmol/L时,可燃体回收率增加了8.24%,抑制效果明显,Ca^(2+)浓度大于4 mmol/L时,精煤灰分含量显著提高,不利于浮选;纯煤与高岭土混合矿浮选时,随着Ca^(2+)浓度增加,可燃体回收率一直保持稳定上升趋势,回收率从87.16%增加至96.18%;纯煤与石英混合矿浮选时,Ca^(2+)浓度增加到4 mmol/L后,可燃体回收率在91%上下波动且精煤灰分含量开始明显增加;通过粒度分析、Zeta电位测试研究Ca^(2+)吸附对高岭土和石英抑制机理,发现Ca^(2+)浓度由0 mmol/L增加到10 mmol/L时,高岭土粒径和石英粒径分别增加了0.71μm和0.84μm,高岭土和石英Zeta电位绝对值分别降低了10.57 mV和7.98 mV,矿物颗粒之间静电斥力减弱,更易聚集;浓度适中的Ca^(2+)对高岭土和石英抑制效果较好,浓度过低的Ca^(2+)对高岭土和石英抑制效果不明显,浓度过高的Ca^(2+)会导致煤泥浮选选择性降低,精煤灰分含量升高,浮选效果变差。