脂肪酸不饱和度对低阶煤浮选强化的影响机制

为研究脂肪酸不饱和度对低阶煤浮选的影响,选择碳原子个数相同但双键个数依次增加的油酸、亚油酸和亚麻酸作为浮选捕收剂对低阶煤进行浮选,并与非极性捕收剂柴油进行对比,通过颗粒-气泡间粘附力测试和药剂吸附的分子动力学模拟,揭示了不饱和脂肪酸强化低阶煤浮选的作用机制.结果表明,不饱和脂肪酸的浮选性能优于柴油,低阶煤浮选产率随脂肪酸不饱和度增加而增加.采用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对低阶煤表面形貌和官能团进行分析.SEM结果表明,低阶煤表面疏松,含有大量孔隙与裂隙,不利于药剂在煤表面的铺展.FTIR和XPS结果表明低阶煤表面含有大量含氧官能团,表面疏水性较差,导致浮选回收率较低.对不同捕收剂条件下气泡与煤表面粘附力进行测定,发现气泡与煤表面间最大粘附力随捕收剂不饱和程度增加而增加,这说明颗粒可浮性增加.进一步对不饱和脂肪酸吸附的分子动力学模拟进行分析,可知不饱和脂肪酸通过其极性基团与煤表面极性基团间形成氢键,从而在煤表面铺展.双键个数增加使得不饱和脂肪酸极性增加,在煤表面的铺展程度逐渐增加,导致颗粒可浮性增加,这是低阶煤浮选回收率随脂肪酸不饱和程度增加而增加的主要原因.

复配药剂强化低阶煤浮选的试验研究

针对低阶煤浮选困难的问题,以复配药剂配比、捕收剂用量和起泡剂用量为影响因子,利用Design Expert 8.0软件进行响应曲面法优化试验设计及数据分析,研究了不同复配捕收剂对浮选效果的影响。结果表明:捕收剂和起泡剂用量对浮选效果影响显著,在复配药剂-Span80质量分数为20%、捕收剂用量为3600 g/t、起泡剂用量为770 g/t条件下,浮选精煤产率为83.06%,精煤灰分为11.62%,尾煤灰分为67.99%,精煤可燃体回收率达到93.12%,较未采用复配药剂时的浮选效果显著提高。通过对药剂作用前后试样的XPS测试结果和接触角变化情况进行分析,认为复配药剂的加入,可减少煤表面含氧官能团数量,增大接触角,提高疏水性,从而促进煤样与煤油的作用,提高浮选效果。

神东低阶煤浮选前后表面性质的表征研究

为了分析浮选前后神东低阶煤表面矿物组成、赋存形态及表面官能团的变化,采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表面分析方法对浮选前后样品的表面性质进行了表征分析。结果表明,原煤中存在的矿物质为石英石、高岭石、白云母、斜绿泥石、蒙脱石和黄铁矿等,浮选精煤中残留的矿物质主要是石英石和高岭石;原煤表面粗糙并存在裂隙和凹陷,附着有大量的微细煤粒和异质细泥,精煤表面较为平整且附着有少量的微细颗粒,尾煤表面粘附有较多的微细粒层状或片状的矿物质;煤粒表面的含氧官能团以羟基(-OH)和羰基(C=O)为主,主要在精煤表面赋存,成灰矿物质多存在于尾煤表面。

表面活性剂在煤浮选中的作用机理与应用

综述了不同煤的理论可浮性、表面活性剂与煤表面的作用机理、表面活性剂在煤浮选中的应用,认为:1)分子中含有多个EO的非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂(如脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐/硫酸盐)可能适用于煤的浮选;2)应开发适于煤浮选的专用表面活性剂。

煤浮选剂对Balb／c小鼠免疫毒性的初步评价

目的探讨煤浮选剂对Balb/c小鼠免疫系统功能的损害作用。方法选择清洁级雌性Balb/c小鼠,共48只,随机分为溶剂对照组(阴性对照组,灌胃大豆油)、低、中、高剂量煤浮选剂染毒组,每组12只,经口灌胃,染毒组灌胃剂量从低到高依次为100、300、1 000 mg/kg。连续染毒28 d。染毒期满,记录体重和肝、肾、脾脏、胸腺重,每只脾脏均留置1/2用作组织病理学检查,另1/2制备脾脏单细胞悬液,进行T、B淋巴细胞增殖试验和NK细胞活性测定。结果1 000 mg/kg组胸腺系数低于对照组,差异有统计学意义(P<0.01),各组脾脏系数差异无统计学意义,但1 000和300 mg/kg组的脾脏在组织水平上表现出脾窦淤血改变。与对照组比较,1 000和300 mg/kg组的T淋巴细胞增殖活性降低,差异有统计学意义(P<0.01);B淋巴细胞增殖活性升高,差异有统计学意义(P<0.01)。1 000和300 mg/kg组的NK细胞活性降低,差异有统计学意义(P<0.01),中剂量组的NK细胞活性未观察到显著改变(P>0.05)。结论煤浮选剂对Balb/c小鼠具有免疫毒性作用。

选煤浮选机用于处理含油废水的模拟实验研究

对被淘汰的老型选煤浮选机作为气浮法处理含油污水设备进行了可行性分析,并作了含油污水处理的实验模拟,实验结果表明,可以用煤炭浮选机作为气浮法污水处理设备,且处理含油污水效果较好,废物的再开发利用程度高,具有较好的环境效益和经济效益。

起泡剂浓度对不同粒度瘦煤浮选效果的影响

为定量分析起泡剂用量对不同粒度分布瘦煤的浮选效果影响规律,选择MIBC为起泡剂,利用XDF-1L实验室浮选机,揭示了不同粒度分布瘦煤在不同起泡剂浓度条件下浮选效果的变化规律。结果得出不同粒度煤样的浮选效果随起泡剂浓度增加的变化规律,研究结果为煤炭浮选控制脉石矿物的泡沫夹带和提高煤浮选效果提供理论参考。

复配起泡剂强化低阶煤浮选的试验研究

为了探究复配起泡剂对低阶煤浮选的强化效果,选取正戊醇、MIBC、仲辛醇和聚乙二醇(PEG)进行浮选动力学试验,通过表面张力和泡沫稳定性试验,揭示了复配起泡剂强化低阶煤浮选的作用机理。浮选结果表明:起泡剂单独使用时,PEG浮选精煤产率最高,浮选速率最快,正戊醇浮选效果最差;三种短链醇和PEG复配后,浮选精煤产率随着复配药剂中PEG含量的增加而增加,显著高于短链醇单独使用,其中正戊醇和PEG复配后浮选效果最好。通过测试不同起泡剂表面张力和泡沫稳定性可知,复配起泡剂表面张力更接近于PEG,表明混合溶液中PEG的性能占主导;正戊醇和PEG复配后降低表面张力的能力最强,起泡能力和泡沫稳定性最好,这是由于长链与短链协同吸附,在气-液界面形成了紧密结合的吸附层,增强了Gibbs-Ma-rangoni效应,从而提高了泡沫稳定性。

疏水载体颗粒影响微细粒低阶煤浮选行为的研究

针对微细低阶煤难选问题,以神东矿区<0.074mm的微细粒低阶煤为研究对象,选取高阶煤、聚丙烯和四氧化三铁作为疏水载体颗粒,探究了疏水栽体颗粒的粒度和添加比例对其浮选行为的影响。结果表明:最佳浮选条件为搅拌强度1800r/min,浮选农度60g/L,捕收剂用量3000 g/t,起泡剂用量400 g/t,对应的可燃体回收率为50.88%;添加全粒级高阶煤、聚丙烯和四氧化三铁后,可燃体回收率分别提高到76.33%、67.70%和60.37%。研究还表明:疏水载体颗粒对低阶煤浮选的促进效果与颗粒性质有关,中等粒级疏水栽体颗粒的促进效果优于粗粒级和细粒级,粗颗粒高阶煤的促进效果优于细颗粒,细颗粒聚丙晞的促进效果优于粗粒级;此外,增加栽体疏水栽体颗粒的比例有利于提高可燃体回收率。

非离子表面活性剂在煤浮选中的应用

在煤用浮选剂中加入非离子表面活性剂 ,可以提高浮选速度 ,降低药剂的消耗 ,提高固体物浓度。

低阶煤浮选研究现状与展望

为推进低阶煤浮选工业化进展,基于低阶煤表面性质分析,综述了近年来国内外学者在低阶煤选前预处理、浮选药剂优化、浮选过程强化方面取得的研究成果,并介绍了当前低阶煤浮选工业化应用。结果表明:选前对低阶煤进行热处理、微波预处理、超声波预处理、孔隙压缩预处理和调浆预处理均可改善低阶煤表面疏水性,提高其浮选效果;采用表面活性剂、复配药剂和合成药剂可提高低阶煤浮选效果;油泡浮选、药剂乳化、载体浮选等可强化低阶煤浮选过程,提高低阶煤浮选效果。目前低阶煤浮选工业化尚处于起步阶段,今后应进一步研究药剂作用机理,开发适用于低阶煤浮选的高效绿色环保药剂,加强低阶煤表面改性的工业化应用研究,并寻找精煤和尾煤的最佳利用途径。

月桂酸二乙醇酰胺对长焰煤浮选促进作用的研究

为了探索月桂酸二乙醇酰胺对低阶煤浮选的促进效果,以长焰煤为试验煤样,研究了月桂酸二乙醇酰胺添加量对长焰煤浮选的促进作用。试验结果表明,月桂酸二乙醇酰胺通过酰胺基—CONR2吸附在含氧官能团上,增加了煤粒表面的疏水性,提高了精煤产率和浮选完善指标,当月桂酸二乙醇酰胺与柴油捕收剂配制量比为1∶15时,促进效果最佳。

羧甲基纤维素钠对煤浮选及动力学的影响

以羧甲基纤维素钠(CMC)为抑制剂,探究其对焦煤浮选的影响,分别采用一阶、二阶动力学模型对浮选过程进行拟合,并对其作用机理进行了研究。结果表明:焦煤的浮选过程符合一阶动力学模型。CMC在高岭石表面的吸附量约是煤的4倍,使颗粒表面携带更多的负电荷,与煤之间的静电斥力增强。XRD和FTIR表明,浮选后精煤中高岭石和石英的特征峰强度明显减弱,CMC对煤中高岭石和石英具有良好的抑制作用。

混合捕收剂强化低阶煤浮选及其协同作用机理研究

为了探究混合捕收剂强化低阶煤浮选及其协同作用机理,采用十二烷(C12)与椰油酰胺丙基甜菜碱(CAB)作为混合捕收剂进行低阶煤浮选试验,并测量了混合捕收剂的表面张力以及捕收剂作用下低阶煤表面的接触角,通过分子动力学模拟,揭示了混合捕收剂强化浮选的作用机理。结果表明:混合捕收剂可以增强低阶煤浮选效果,且在C12与CAB体积比为3∶1时浮选效果最佳,此时精煤产率可提高至70.83%,可燃体回收率和浮选完善指标分别为79.17%和31.22%;混合捕收剂的表面张力减小,使低阶煤表面的接触角明显增大;混合捕收剂在煤表面的吸附距离减小,煤表面对水分子的束缚作用减弱。

物理和化学变量在低等级煤浮选时的相互作用

相当大量的碳氢化合物如燃料油,经常用在低等级煤的浮选。利用表面活化剂作促进剂,油的量能被明显地降低。好的候选药剂,如表面活化剂,能增进疏水性,也能用作乳化剂和润湿剂。由于物理和化学变量以不同方式影响各种分过程,它们对操作参数的影响是复杂的。实验室试验结果表明,药剂的双重作用可v/.被明智地开发利用以提高精煤的回收率和品级。药剂添加的方式和顺序在提高它们作为浮选促进剂的功效方面是关键性的。结果表明,浮选前适当的调浆是有益的。

浮选尾煤浮选脱铁制备高岭土的试验研究

为拓展浮选尾煤的综合利用方式,实现浮选尾煤中有价矿物的高附加值利用,文章提出了一种新的浮选尾煤综合利用途径——从浮选尾煤中分选回收高岭土。结合高岭土分选方法、铁矿分选方法,提出了以炭颗粒为载体的炭与铁混合浮选和抑铁浮高岭土两种分选技术路径,以便与选煤厂洗选工艺相结合,优化高岭土制备流程。试验以唐山矿选煤厂浮选尾煤为研究对象,在对其进行矿物组成、元素含量以及粒度组成分析的基础上,进行了相关分选试验。研究结果表明:高岭土在试样的主要晶相矿物中占比在85%以上,铁的赋存形式主要是赤铁矿,结构型铁含量较低,具备脱铁制备高岭土的前提条件;以阴离子脂肪酸及其脂类为捕收剂时,炭与铁的混合浮选和抑铁浮高岭土两种方式选择性均较差,即便是在捕收剂用量较低且抑制剂用量较大时,铁的脱除效果仍较差;而采用阳离子捕收剂进行正浮选试验时,在捕收剂用量约为900 g/t、抑制剂用量约为120 g/t的条件下,一次浮选即可显著提高泡沫产物煅烧白度约9个百分点,较分选前铁含量降低约20%,脱除率约为60%,且产品产率较高,接近50%,可起到减少后续磁选等环节入料量、优化高岭土制备工艺的作用。

稀缺肥煤浮选尾煤深度再选试验研究

以涡北选煤厂浮选尾煤为研究对象,分析了稀缺肥煤浮选尾煤深度再选的可行性。通过对浮选尾煤进行-0.045 mm的预先脱泥和螺旋抛尾处理后,将浮选尾煤与中煤的磁选尾煤混合,混合比例为10∶1,对混合后的尾矿进行磨矿试验和浮选试验,最终确定了混合后尾矿的深度再选流程。试验研究结果表明,当药剂配比为柴油∶仲辛醇为3∶1、药耗用量为0.52 kg/t干煤泥、脱泥和抛尾后磨矿细度为-0.074 mm粒级含量为61.23%时,可获得灰分为11.80%、占本级产率为33.61%的合格精煤;流程试验结果表明,混合后尾矿经过一次粗选、一次扫选、两次精选获得的精煤产品,灰分和占本级产率分别为10.88%和19.50%,扫选尾煤的产品灰分达到了70.67%。

采用H_(2)O_(2)-H_(2)SO_(4)梯度超声电解浮选法脱除煤中硫分和灰分的研究

为脱除新疆库车煤中的硫分和灰分,采用一步超声电解浮选法和梯度超声电解浮选法对煤样进行处理,并对两方法的脱除效果进行比较。利用FTIR法、XPS法、XRD法、BET法分析煤样中官能团、形态硫、矿物质含量和孔结构的变化,利用XRF法测试煤灰中的主要成分。结果表明:梯度超声电解浮选法对煤中硫分和灰分的脱除效果优于一步超声电解浮选法对煤中硫分和灰分的脱除效果。采用H_(2)O_(2)-H_(2)SO_(4)梯度超声电解浮选法对煤样进行处理,脱硫率为55.38%,降灰率为56.75%。在电解过程中,煤的形态硫被·OH氧化为可溶于水的含硫离子而除去。由于每种电解质发生氧化还原反应的路径不同,因此,采用不同的电解质对煤进行分步电解,可提高硫分与灰分的脱除效果。此外,利用煤与矿物质亲疏水性不同的特征,采用浮选法对煤样进行处理,可有效降低煤中矿物质的含量。

响应曲面法优化煤浮选脱硫降灰试验研究

文章以山西某浮选入料煤(ZF煤)为试验煤样,选择非离子型表面活性剂Span20乳化煤油作为捕收剂,并采用Box-Behnken响应曲面法(response surface methodology,RSM)对煤样浮选脱硫降灰工艺条件进行优化。选取捕收剂用量、起泡剂用量和抑制剂用量为3个主要影响因子,利用Design Expert 8.0.6软件对试验数据进行分析计算,拟合得到脱硫率、脱灰率、浮选完善度与3个影响因子之间的回归方程;得到的最佳浮选工艺条件为:捕收剂用量300 g/t、起泡剂用量116 g/t、抑制剂用量123 g/t,在该工艺条件下,理论浮选脱硫率为9.45%、脱灰率为28.51%、浮选完善度为17.54%。验证试验结果与理论值吻合,说明该模型有效、优化方案可信。

煤用浮选剂技术要求指标的检测探讨

在煤炭清洁高效利用政策下,浮选药剂的发展极大影响煤泥浮选进程。主要探讨煤用浮选药剂技术要求指标的检测可行性,并分析浮选药剂的检测指标。经检测各项指标的对应性,发现标准主要是为规范煤炭分选过程中安全、环保、高效使用浮选剂。关键指标是药剂的闪点、毒性和浮选精煤数量指数、药耗系数,而其他7项指标为辅助。检测试验中发现,闪点选取≥60℃可保障药剂储运与使用的工作环境安全,同时闪点与VOCs的含量是呈反比;可吸入毒性与VOCs和苯含量、气味均有相关性;浮选精煤数量指数和药耗系数是反映浮选效率的指标,其试验结果的获取与数据评判至关重要。吸入毒性的评判定级与参考标准表述应一致。检测VOCs和苯含量的方法应以最佳药剂耗量下的煤浆来进行检测为宜。