SHMP与PAM协同强化低阶煤泥浮选研究

为改善低阶煤泥的浮选效果,采用六偏磷酸钠(SHMP)和聚丙烯酰胺(PAM)来协同强化低阶煤泥的浮选,探究了SHMP、PAM及SHPM+PAM对低阶煤泥浮选效果的影响。基于接触角和Zeta电位测试分析了改善低阶煤泥浮选效果的机理。研究结果表明,在SHPM用量为600 g/t、CPAM用量为80 g/t时,精煤产率和可燃体回收率分别为60.83%和93.27%,相比于单一SHPM或CPAM,精煤产率分别提高了6.82个百分点和1.88个百分点;可燃体回收率分别提高了9.63个百分点和12.89个百分点。经SHPM+CPAM作用后,煤粒表面的接触角提高了31°,Zeta电位的绝对值提高了17.22 mV。

钠盐强化某高硅低品位铁矿石内配碳球团自还原机理研究

研究了含钠添加剂强化某高硅低品位铁矿石内配碳球团的还原过程,并借助光学显微镜和扫描电镜分析了含钠添加剂掺量对内配碳球团还原行为及其强度变化的影响。结果表明:球团中配加含钠添加剂不仅可明显强化该铁矿石的还原行为,大幅度提高焙烧球团的金属化率及其磨选产品的铁品位,同时还可明显提高焙烧球团的强度,降低焙烧球团的粉化率。钠盐配加量为3%的内配碳球团在960℃下还原40 min,所得焙烧产物的金属化率为86.21%,产品铁晶粒增大、连晶增多,孔洞显著减少,结构致密,还原过程的粉化率降至2.57%;焙烧产品在磨矿细度为-0.045 mm占96.15%情况下进行弱磁选(磁场强度180 k A/m),获得的精矿铁品位为87.93%,明显优于不添加钠盐情况下的指标(金属化率为45.62%,粉化率为35.39%,精矿铁品位为58.12%)。

注入热活化过硫酸钠溶液增透松软低渗煤层的试验研究

煤层注水具有防突降尘、预防煤层自燃和冲击地压等作用,为提高煤层低压注水综合消突作用,增大煤层透气性,以河南省耿村煤矿13230综放工作面为工程背景,选取局部区域注50℃过硫酸钠(SPS)溶液进行化学增透后测定煤层透气性和瓦斯抽采纯量。使用Kruss DSA25光学测量仪测量煤样表面接触角θ,以考察SPS溶液质量分数、活化温度对煤样润湿性的影响,优选50℃作为SPS溶液的最佳活化温度;采用等温吸附实验测定煤样吸附常数a,b值,使用压汞实验测试孔隙特性并用分形理论计算孔隙粗糙度,采用扫描电子显微镜观察煤样表面形貌变化,采用TOC分析仪对返排液进行总有机碳(TOC)测试。分析结果表明:升温可有效活化SPS产生具有强氧化性能的硫酸根自由基(SO4-·)、并氧化水生成羟基自由基(·OH),质量分数为1%的50℃活化SPS溶液可将耿村煤样的接触角θ由106.80°降低至45.05°,接触角下降57.82%,显著改善煤样的润湿性,增强煤表面与注水溶液的作用;耿村矿13230工作面注活化过硫酸钠溶液后煤样对瓦斯的吸附能力显著降低,吸附常数a值下降17.27%,吸附常数b值下降37.39%,煤样总孔容增加57.74%,孔隙率增加70.35%,中大孔孔容及孔容占比增大,微小孔的孔容及孔容占比减小,煤样的渗透容积增加、吸附容积减小;活化SPS溶液能将煤中占据或封堵孔道的部分小分子相物质氧化溶出,使得孔裂隙得到延伸和疏通,同时使煤表面出现新的微裂纹,改善煤体内孔隙连通性。耿村矿13230工作面在注活化SPS溶液后其单孔瓦斯抽采纯量提高137.14%,达到8.3 L/min;瓦斯体积分数及煤层透气性系数分别提高220%,1650%,达到32%,0.1015 m2/(MPa2·d);钻孔瓦斯流量衰减系数降低83.48%,低至0.0115 d-1,煤层瓦斯抽放难易程度由较难抽放水平提升为可以抽放水平,增透效果显著。

掺烧废弃硅粉对准东煤钠迁徙及灰熔融影响的实验研究

将废弃硅粉与准东五彩湾煤掺混燃烧,研究其对准东五彩湾煤钠迁徙及灰熔融特性的影响。实验结果表明:准东煤掺混硅粉后,灰样中的钠显著增加,固钠率随硅粉掺混比例的增加而增加;灰样的灰熔融特征温度随硅粉掺混比例的增加,呈现先降低后升高的趋势,XRD及XRF分析表明,掺混硅粉会导致准东煤灰内的CaSO4提前发生分解,分解产生的CaO容易形成低温共融的钙铁辉石,是导致准东五彩湾煤灰样熔融温度降低的主要原因,但掺混比例达到9%时,方石英成为灰样内主要成分,能够起到"骨架"作用而导致灰样熔融温度升高。

油酸钠联合六偏磷酸钠浮选不黏煤的机理研究

以不黏煤为研究对象,通过红外光谱分析、诱导时间测定、泡沫性质分析和浮选实验研究了油酸钠和煤油对煤或矸石颗粒性质的影响及浮选效果,探讨了六偏磷酸钠作为分散剂降低浮选精煤灰分的可行性。结果表明:油酸根可与煤表面发生有效吸附,难与矸石发生吸附。油酸钠作用后的煤颗粒与气泡接触时间为30 ms时,黏附概率大于50%;煤油作用后的煤颗粒与气泡接触时间为500 ms时,黏附概率不足50%。油酸钠作用后的泡沫层较煤油作用后的泡沫层更稳定。随着油酸钠用量的增加,精煤产率显著增加,油酸钠体系浮选精煤产率是煤油体系浮选精煤产率的3倍~10倍,油酸钠体系浮选完善指标是煤油体系浮选完善指标的2倍~9倍。六偏磷酸钠用量为500 g/t(干煤泥)时,浮选精煤灰分降低了8.42%。油酸钠与六偏磷酸钠的联合使用,既保证了煤颗粒的浮选回收,又降低了浮选精煤灰分,可应用于我国低阶煤泥的清洁与资源化利用。

改性木质素磺酸钠对神华煤制浆性能的影响(英文)

为了开发一种适用于神华煤制浆的高效水煤浆分散剂,对木质素磺酸钠进行了化学改性实验,研究了改性产品GCL3S对神华煤制浆性能的影响.结果表明:经化学改性的木质素磺酸钠可使神华煤制浆粘度显著降低,在GCL3S掺量为0.7%,制浆浓度为62.00%条件下,神华煤黏度可降低至898 mPa.s,且浆体的稳定性有明显改善,其降黏效果及抗剪切性能均明显优于目前常用的萘系水煤浆分散剂FDN.

钠基固硫剂在低阶煤中的固硫机理研究

在低阶煤中对Na HCO3的燃烧固硫作用进行了考察,并以弱黏煤为主要研究对象,进一步考察了不同Na HCO3添加量及燃烧温度下弱黏煤的燃烧固硫率,并对Na HCO3的固硫机理进行了分析和讨论。研究发现,Na HCO3的最适固硫温度为900℃,且随着Na/S比的增大,燃烧固硫率逐渐提高,当Na/S比为2.0时,燃烧固硫率和Na基固硫剂利用率分别为90.57%和65.83%,效果最好。结合XRD和TG-MS表征分析表明,Na HCO3固硫机制的反应历程为Na HCO3→Na2CO3→Na2SO3→Na2SO4。

富铝煤矸石低钙烧结法提铝的实验研究

以提取富铝煤矸石中的氧化铝为目的,采用低钙烧结法活化煤矸石,研究了烧结温度、烧结时间和碱比(n(Na_(2)O)/[n(Al_(2)O_(3))+n(SiO_(2))+n(Fe_(2)O_(3))])对烧结熟料矿物相、微观结构及氧化铝溶出效果的影响。其中,烧结温度设置6个水平(1000℃,1050℃,1100℃,1150℃,1200℃,1250℃),烧结时间设置6个水平(30 min,50 min,70 min,90 min,110 min,130 min),碱比设置5个水平(0.8,0.9,1.0,1.1,1.2)。根据钙比(n(CaO)/[n(SiO_(2))+n(TiO_(2))])为1.1、碱比为变量配料,在不同烧结温度和烧结时间下进行单因素试验;所得熟料研磨过筛后按照氧化铝标准溶出条件在集热式恒温磁力水浴锅中溶出,得到溶出固相,然后对熟料和溶出固相进行检测分析,得到不同条件下的氧化铝溶出率。对最佳配比的生料,做不同温度下的烧结试验,分析熟料矿物相和微观结构等的变化。结果表明:随温度升高,高岭石脱水生成偏高岭石,在686.71℃完成转变;偏高岭石优先与碳酸钠反应生成硅铝酸钠Na_(2-x)Al_(2-x)Si_(x)O_(4),在石灰石对Na_(2-x)Al_(2-x)Si_(x)O_(4)的分解作用下,Na_(2-x)Al_(2-x)Si_(x)O_(4)中硅的摩尔数x逐渐降低并趋于0,最终形成NaAlO_(2)和Na_(2)CaSiO_(4)矿物;在实验条件下,升高温度、延长时间或增加碱比可促使Na_(2-x)Al_(2-x)Si_(x)O_(4)向NaAlO_(2)转变;而高温、长时间和高碱比易使熟料烧结致密,导致NaAlO_(2)的溶解度下降。在钙比为1.1、温度为1150℃、时间为90 min、碱比为1.1的条件下,氧化铝溶出率达87.51%(质量分数)。

降低循环流化床锅炉结渣风险的准东煤配煤掺烧研究

针对循环流化床锅炉燃用准东煤带来的受热面结渣和沾污问题,从降低入炉煤碱金属着手,采用准东五彩湾煤掺烧不同比例的煤矸石、低钠煤、沙漠黄沙,探究不同掺烧物料及比例对锅炉受热面结渣和沾污的影响。研究结果表明:掺烧25%煤矸石时,炉内受热面沾污、结渣严重,且存在频发的爆管现象;掺烧38%艾维尔沟低钠煤时,各级受热面均比较干净,没有明显的结渣沾污现象,但锅炉运行成本显著增加;掺烧5%古尔班通特沙漠黄沙时,仅在一级蒸发管高温烟区出现了类似于沙子的大焦块,其余受热面均比较光滑、干净,没有结渣和沾污现象。

萃取法从粉煤灰生产Al_2O_3废水中回收偏硅酸钠

采用由C_1~C_4低碳醇组成的复配萃取剂萃取回收粉煤灰生产Al_2O_3废水(脱硅液)中的偏硅酸钠,在提取产品偏硅酸钠的同时回收脱硅液中的碱。直接进行萃取时偏硅酸钠易流失,萃取剂用量大,回收成本较高。将脱硅液浓缩后再进行萃取,萃取剂用量大幅减少,回收成本明显下降。将萃取剂成本与浓缩所需成本之和最低时的最佳浓缩比下、脱硅液与萃取剂体积比为1∶0.8时回收的偏硅酸钠干燥处理,干燥后的偏硅酸钠中Na_2O含量(w)大于20.5%,SiO_2含量大于20.0%,水不溶物含量小于0.05%,铁含量小于0.05%,白度大于70%,产品符合HG/T2568—2008《工业偏硅酸钠》标准。

“无钠低灰”煤沥青对预焙阳极质量的改善

介绍了山西焦化股份有限公司采用德国进口超级离心机脱水脱渣,引进法国IRH先进的后加碱煤焦油加工技术,生产的"无钠低灰"煤沥青产品质量指标。详细阐述了煤沥青在预焙阳极生产中的作用,重点分析了煤沥青中的灰分和钠离子对预焙阳极质量的影响。通过分析"无钠低灰"煤沥青的灰分及钠离子含量的数据,预测在电解铝过程中,该煤沥青可降低阳极炭耗约15kg/t铝,为优质煤沥青的利用找到一条出路。

超低灰纯煤还原硫酸钠一步法制备硫化钠研究

实验首次采用了超低灰纯煤(高固定碳、低灰分)为还原剂和工业硫酸钠高温煅烧,同时保证反应在惰性气体保护的氛围中进行和选用了一种特殊的耐高温高纯硫化钠腐蚀的新材料作为反应器材质。以上这些措施有效地避免了以往煅烧还原过程中各种杂质和副反应产物对硫化钠质量的影响,一步法即可得到含量在90%以上的高纯无水硫化钠新产品。该工艺流程短、能耗低,且没有废渣、废水的排放污染,产品含量高,应用广,附加值增加。是一种较为先进的硫化钠生产技术。

低钠煤沥青的开发及生产控制研究

随着煤沥青产品市场的不断扩大和延伸,下游用户对煤沥青产品的质量要求已不仅限于传统的甲笨不溶物、喹啉不溶物等指标,高端沥青产品用户更关注沥青中微量元素情况,特别是钠离子含量情况。本文从原料筛选、生产过程钠源引入、生产操作控制等方面进行研究,开发出了一套低钠沥青生产工艺,顺利试生产并工业化。

高碱煤掺烧低钠煤的混煤结渣特性试验研究

针对湛江钢铁发电单元锅炉在燃烧高碱煤时容易发生受热面沾污结渣的问题,提出了掺烧低钠煤的缓解措施。为了优化配煤掺烧方案,首先分别对高碱煤和低钠煤的煤质特性和燃烧特性进行分析,然后基于“沉降炉沉积炉”系统开展混煤燃烧试验,并采用煤灰成分评价指标预测不同掺烧比例下的混煤结渣特性。结果表明:高碱煤具有高挥发分、低灰分、高发热量及高碱金属含量的特点,具有良好的着火和燃尽性能,但结渣倾向较强。依据煤灰熔融温度判别煤种结渣倾向的评价指标参考价值比较有限,而基于煤灰成分预测煤种结渣倾向的指标中,煤灰钠当量综合考虑了煤种的灰分和煤灰碱金属含量,比碱酸比、硅铝比和铁钙比的预测结果更符合实际情况。通过与低钠煤进行掺混燃烧,能够有效降低高碱煤的结渣倾向,随着低钠煤的掺混比例增大,缓解结渣倾向的效果越明显。当掺烧质量分数75%的DN2或DN3时,混煤的结渣倾向已经低于单独燃烧DN4,进而可以解决单独燃用高碱煤时容易结渣的问题。