煤岩组分浮选捕收剂的优选试验研究

为了获得煤岩组分分离的最佳药剂制度,以神木王家沟煤为研究对象,分别采用调整剂HCl和NaOH、AlCl_3溶液调节煤岩单组分的表面电位,并添加不同捕收剂进行浮选试验。试验结果表明:当镜质组与惰质组的表面电位相反,捕收剂用量分别为20、60 mg/L时,CTAB对煤岩单组份的分离效果最好;将某一煤岩组分表面电位调至零电点时,添加浓度为100 mg/L的DTAB,可使镜质组与惰质组的富集率分别达到77.71%和73.56%,实现二者的高效分离。     

低变质烟煤有机显微煤岩组分的润湿性

通过测定不同粒级镜质组和惰质组在二次去离子水中的浸湿热,分析了低变质烟煤有机显微煤岩组分的表面润湿性.结果表明:镜质组和惰质组均具有天然亲水性,润湿自发进行;镜质组的亲水性更强.结合煤岩组分的工业和元素分析、XPS分析及漫反射红外光谱分析认为：高含氧量和羟基基团是引起镜质组亲水性更强的决定因素;随粒度减小,有机煤岩组分的理论疏水性增强,其中镜质组的变化更显著;表面润湿性的差异是浮选分离煤岩组分的基础,但随着粒度减小,镜质组和惰质组的润湿性差别减小,煤岩组分浮选分离的选择性降低,分离难度增加.     

煤岩显微组分的选择性絮凝浮选分离试验研究

以神府煤为研究对象,通过浮选分离富集煤岩显微组分,将絮凝和浮选过程相结合,以提高煤岩组分的浮选分离效果。试验探索了捕收剂和絮凝剂类型对煤岩组分的浮选分离效果,进一步考察了捕收剂和絮凝剂相结合对煤岩组分浮选分离效果的影响。研究结果表明:以阳离子型捕收剂为浮选药剂时,浮选分离效果较好,其中以十二胺为捕收剂时,浮物镜质组富集率和沉物惰质组富集率最高,分别可达83.29%和47.44%;以聚合氯化铝为絮凝剂进行絮凝浮选时,浮选分离效果较好,当以十二胺为捕收剂、聚合氯化铝为絮凝剂时,浮物镜质组富集率和沉物惰质组富集率分别可达到93.29%和50.79%。     

神府煤惰质组与镜质组的富集和可浮性研究

采用手选和筛分的办法得到含量 95 16 %的镜质组富集物和含量 96 4 0 %的惰质组富集物 ,筛分结果表明 ,惰质组较镜质组易碎 ,多富集于较细的粒级中 ,镜质组则富集于较粗的粒级中 ;表面成分理论用于煤岩组分可浮性评价时 ,参数需要调整。计算表明镜质组的理论可浮性与惰质组接近 ,原煤的可浮性是由煤岩组分和无机矿物质相对含量的多少决定的。     

阿仑膦酸钠在萤石和方解石浮选分离中的作用及机理

这是一篇矿物加工工程领域的论文。通过单矿物浮选实验、接触角测试、Zeta电位测试、吸附量测试及红外光谱分析，研究阿仑膦酸钠对萤石与方解石浮选行为的影响，考查阿仑膦酸钠在两种矿物表面的作用机理。单矿物浮选实验结果表明：在仅添加油酸钠时，萤石与方解石在pH值7～12区间内都具有较好的可浮性，难以分离。在添加阿仑膦酸钠后，萤石与方解石的可浮性出现差异，可以实现两者浮选分离。接触角测试、Zeta电位测试、吸附量测试及红外光谱分析结果表明：阿仑膦酸钠在萤石表面的吸附量较少，对其表面润湿性影响较小，在方解石表面的吸附量大，对其表面润湿性影响较大。阿仑膦酸钠中的两个磷酸基团与方解石表面的钙原子结合，阻碍了油酸分子在方解石表面的吸附，使得方解石被抑制。     

浮选法分离富集新疆煤煤岩组分的实验研究

煤中惰质组含量较高会影响煤的加工利用性能,煤岩组分分选是促进煤炭综合、高效利用的有效途径。以新疆煤为原料,用浮选槽对煤岩组分的富集和选别进行研究,并进行煤岩组分浮选富集的单因素和正交试验,并对浮选结果进行表征。结果表明：当进气量140 L/h、起泡剂0.08 g/L、捕收剂1.3 g/L、转速1 800 r/min、十六烷基三甲基溴化铵0.16 g/L时为最佳工艺条件,能较好地分选出壳质组和镜质组,此时浮物产率为64.35%,其中镜质组含量接近70%,比原煤中镜质组含量提高了将近34%。沉物中惰质组含量接近85%,比原煤中惰质组含量提高了近20%。     

微波辅助磨矿对煤岩组分解离的影响

在自制的微波搅拌球磨机中研究了微波与机械力联合作用对煤岩组分解离的影响,揭示了微波-机械力作用下丝炭和镜煤的破碎特征。通过浮选方法对煤岩组分解离效果进行了检验,探讨了球磨过程中微波辐射时间对煤岩组分浮选分离效果的影响。结果表明,微波辐射对丝炭的影响较镜煤显著,致使微波场中煤岩组分的破碎具有差异性和选择性;微波辐射时间为2 min时,浮选分离后镜质组和惰质组的富集率最高,分别由57.7%增至92.6%,37.6%增至57.7%。     

烟煤煤岩组分解离特性及分选研究

以钱家营矿肥煤为研究对象,利用显微镜下观察法,研究了不同破碎粒度下煤岩组分的分布和解离特性,确定了不同破碎粒度下煤岩组分的单体解离度,并研究了不同破碎粒度下煤岩组分的离心分选效果。煤岩组分分布与解离特性表明,不同破碎粒度下,随着粒级降低,镜质组含量先缓慢增加,后迅速增加,惰质组含量先缓慢减小,后迅速减小;当破碎粒度为0.074mm时,镜质组单体解离度为90.77%,惰质组单体解离度为61.78%,说明镜质组比惰质组解离更彻底;不同破碎粒度下煤岩组分离心分选结果表明:当破碎粒度为0.074mm,分选密度为1.33kg/L时,可获得镜质组含量为89.77%,镜质组回收率为61.19%的富镜质组产品;若要提高惰质组单体解离度和惰质组脱除率,则需更深程度的破碎。     

霓石、镜铁矿晶体各向异性及粒度差异对可浮性的影响

为考察矿物晶体各向异性与可浮性差异的关系,以 0~37 μm、37~44 μm、44~74 μm 3 组粒级镜铁矿和霓石为研究对象,通过 X 射线衍射（XRD）分析、单矿物浮选试验、捕收剂吸附量、表面电性计算和 Zeta 电位检测,研究两种矿物的晶面组成在十二胺（DDA）和油酸钠（NaOL）捕收剂体系中的可浮性差异,以及两种捕收剂在矿物表面的吸附规律和对矿物表面电性的改变。XRD 结果表明,在两种矿物粉碎过程中,镜铁矿（110）与（116）解理面优先解离,而霓石（110）、（310）和（-310）解理面优先解离。浮选试验和吸附量结果显示,在DDA体系中,镜铁矿的可浮性明显大于霓石,可浮性顺序均为0~37 μm>37~44 μm>44~74 μm粒级;在NaOL体系中,两种矿物的可浮性相差不大,细粒级（0~37 μm）镜铁矿和中间粒级（37~44 μm）可浮性最好;吸附量试验结果与浮选试验结果基本一致。表面电性计算和Zeta电位检测结果表明,霓石（110）面负电荷累积和 R值大于镜铁矿,霓石表面电负性比镜铁矿强,DDA吸附使两种矿物的零电点右移,NaOL吸附使两种矿物表面Zeta电位下降,且霓石表面电位下降幅度大于镜铁矿。     

不同价态杂质离子对黄铜矿浮选的影响机理研究

随着淡水资源的匮乏,选矿回水逐渐用于浮选黄铜矿,回水中存在的杂质离子会影响黄铜矿浮选指标。因此,以Na+、Ca2+、Al3+为例,研究不同价态的杂质离子对黄铜矿浮选的影响及其作用机理。试验结果表明:NaCl对黄铜矿可浮性有较强的促进效果,高浓度CaCl2对黄铜矿可浮性有明显抑制作用,而AlCl3对黄铜矿可浮性有一定抑制作用,但影响不显著。黄铜矿表面接触角、Zeta电位及物相图表明:高浓度NaCl阻碍气泡兼并,增加矿浆起泡性,压缩矿物表面双电层,减小气泡到达矿物表面的能量壁垒,促进气泡-颗粒的附着,提高黄铜矿可浮性;CaCl2对黄铜矿浮选的抑制作用是在溶液中形成了亲水的Ca2+羟基络合物(Ca(OH)+),通过很强的亲和力吸附于黄铜矿表面,降低了黄铜矿表面的Zeta电位负值,进而降低其表面疏水性,抑制黄铜矿浮选;AlCl3对黄铜矿浮选的抑制作用主要是因为形成的亲水氢氧化铝沉淀附着于黄铜矿表面,导致黄铜矿表面疏水性减弱,但由于形成沉淀浓度较低,对黄铜矿表面电位和浮选作用有限。     

Flotation characteristics of Shenfu coal macerals

The flotation characteristics of Shenfu coal macerals was researched. Taking flotation recovery and enrichment of macerals as the evaluation objects, the influence of the agent dosage, pulp concentration, impeller speed and aeration rate on the separating effect was investigated. And the optimum process conditions of flotation were confirmed. The results show that the agent dosage, pulp concentration, impeller speed and aeration rate have a significant impact on flotation recovery and enrichment of macerals. The float recovery was 73.28% and enrichment ratio of vitrinite was 83.89% when CTAB dosage of 1.0 kg/t, pulp concentration of 100 g/L, impeller speed of 1 700 r/min and aeration rate of 0.25 m³/(m²·min) were used. The tailings yield was 60.30% and enrichment ratio of inertinite was 61.44% when CTAB dosage of 0.5 kg/t, pulp concentration of 100 g/L, impeller speed of 1 700 r/min and aeration rate of 0.20 m³/(m²·min) were used.     

侏罗纪烟煤煤岩组分分离富集的研究进展

侏罗纪烟煤是一种理想的动力用煤和化工原料,但由于其惰质组含量高（多数>35%）,严重制约了侏罗纪煤的转化利用效率,并且由此产生严重的资源浪费和环境污染。煤炭精细加工与分质转化是提高侏罗纪烟煤转化效率与产品质量、减少废渣与二氧化碳排放的重要举措。针对该煤精细加工（煤岩组分分离富集）中存在的问题,从煤岩组分的表面结构和性质、选择性解离、常规分离富集方法等方面综述了近年的研究进展,分析了主要煤岩组分之间的表面结构和性质差异、最佳解离粒度的选择、常规分离富集方法的局限性,指出了基于油泡表面性质调控的油泡浮选方法可能成为煤岩组分高效分离富集的新方法。      

大柳塔煤及显微组分在不同气氛下的热解行为

煤热解与甲烷二氧化碳重整耦合(CP-CRM)过程是提高焦油产率的重要方法之一。煤的显微组分组成是影响煤热解反应过程的因素之一,N2气氛下的显微组分热解过程已有较为深入的研究,但显微组分在CP-CRM过程中的热解行为规律尚待研究。通过固定床实验探讨不同反应温度和气氛对显微组分热解产物分布规律的影响,对比研究了甲烷二氧化碳重整(CRM)与N2气氛下大柳塔原煤及显微组分热解特性的差异。通过模拟蒸馏、核磁共振和GC-MS等表征方法对焦油进行分析,认识显微组分结构对热解焦油组成的影响。结果表明,在N2气氛下,镜质组和惰质组展现出不同的反应特性,镜质组热解焦油产率明显高于惰质组,主要归结于显微组分结构的差异导致的反应性不同。CRM气氛能显著提高热解焦油的产率,尤其对惰质组的作用效果最明显,使惰质组的焦油产率相比N2气氛提高16%,主要归结于CRM过程产生的自由基参与煤热解反应。焦油组成分析表明,在N2气氛下得到的热解焦油中,镜质组具有较高比例的脂肪类物质,惰质组具有较高比例的芳香类物质;CRM气氛下焦油中单环芳香烃的比例提高,轻质组分中蒽油的相对含量提高最为显著,同时CRM气氛下惰质组产生的焦油中三环、四环芳香烃的比例明显下降。     

超声处理对显微组分浮选分离及热解影响研究

为了考察捕收剂、起泡剂及超声频率对煤有机显微组分中镜质组富集率影响,在实验室自制反应装置上进行了单因素实验和响应面实验,并通过SEM、FTIR和TG等分析了超声处理前后煤的表面形貌和热解特性。实验结果表明,当在捕收剂用量为0.9g/L,起泡剂用量为0.11g/L,超声频率为100kHz时,获得最大的镜质组富集率,为76.98%|响应面实验预测的最大镜质组富集率为79.27%|超声处理使煤粒表面矿物质得以清洗,热重分析表明,超声处理后浮选精煤镜质组失重率降低,而尾煤惰质组变化不大。显微组分的红外分析表明,镜质组含氧官能团特征峰振动强度大于惰质组,而惰质组的芳香含量较高。     

树皮残植煤显微组分分离及高分辨透射电镜图像分子结构

对江西乐平矿区的树皮残植煤采取密度梯度离心方法进行显微组分分离,在-200目破碎的条件下经过分析性预分离实验绘制了树皮煤中各显微组分的密度分布特征曲线,该曲线显示树皮煤中的壳质组和镜质组密度分布呈尖峰分布特征,进行特定显微组分分离效果较好。经过特定密度梯度离心法分离实验,树皮体和镜质体含量高达98.6%以上。分离后的样品经过高分辨透射电子显微镜技术和图像分析显示出该两种显微组分在化学结构上存在明显的差异：首先树皮体的晶格条纹数量明显高于镜质体,而且树皮体中所包含的晶格条纹呈现出更加无序和密集的特点;其次镜质体和树皮体所包含条纹种类各自所占的比例较为接近,均以低环数的芳香层片为主,所不同的是镜质体的1×1（萘）含量明显高于树皮体,但是其3×3的芳香层片明显低于树皮体。中-高环数的芳香层片虽然含量都不高,但树皮体所包含的此类芳香层片同样明显低于镜质体。     

蒙东后侏罗纪褐煤煤岩组分表面形态及官能团分析

应用扫描电子显微镜和X射线光电子能谱研究蒙东后侏罗纪褐煤腐植组和惰质组的表面形态及主要官能团。结果表明,腐植组颗粒表面整体较为均匀,周围有许多离散的粉末,主要为黏土矿物。惰质组表面粗糙不平,部分具有植物纤维状结构,主要含有黏土矿物和硅酸盐矿物。腐植组和惰质组C原子的四种存在状态大致相同,然而相对含量存在较大差异。腐植组中C-C/C-H的含量比惰质组低,而酚碳或醚碳(C-O)的含量比惰质组要高得多,说明蒙东后侏罗纪褐煤腐植组的芳香度比惰质组的高。惰质组中羧基(O=C-O)和羰基 (C=O)含量都高于腐植组。两种显微组分中氧的赋存状态主要以是酚羟基氧和醚氧键氧的形式存在,无机氧和吸附氧的含量均较少。惰质组中硫含量较少可忽略不计,脂肪族硫是腐植组中硫的主要存在形态,噻吩型硫含量极少。以上研究结果有助于充分认识蒙东后侏罗纪褐煤显微组分结构和性质差异,为煤岩显微组分浮选分离提供依据。     

菱镁矿浮选体系中金属离子对脉石矿物可浮性影响研究进展

浮选法是提纯菱镁矿的重要方法,在浮选体系中矿浆中的金属离子对菱镁矿与脉石矿物的分离有较大的影响。综述了金属离子对菱镁矿中脉石矿物石英、白云石及滑石的可浮性影响,分析了金属离子对菱镁矿中脉石矿物的影响途径及影响机理。在菱镁矿的浮选过程中金属离子主要是通过改变脉石矿物表面的润湿性、Zeta电位及形成金属络合物吸附在矿物表面抑制浮选药剂与脉石矿物作用等三种方式改变脉石矿物可浮性。金属离子对菱镁矿中脉石矿物可浮性影响可以通过改变浮选药剂种类、添加药剂与金属离子发生络合或沉淀等方法消除。      

螯合抑制剂BAPTA在菱镁矿与方解石浮选分离中的作用机理

由于菱镁矿和方解石具有相似的晶体结构和化学性质，故通过浮选较难实现二者的有效分离。BAPTA作为一种Ca-选择性螯合剂，被用以改善菱镁矿与方解石的浮选分离。浮选试验结果表明，在油酸钠体系下，BAPTA能选择性地抑制方解石上浮，且在矿浆pH值11.0、BAPTA用量30 mg/L和油酸钠用量100 mg/L的条件下，可较好实现菱镁矿(回收率91.06%)与方解石(回收率7.37%)的浮选分离。利用Zeta电位、FTIR和XPS等检测方法研究了BAPTA的选择抑制机理，结果表明，BAPTA能选择性地与方解石表面的Ca发生反应，吸附并罩盖在方解石表面，阻止油酸钠在方解石表面吸附，消除油酸钠给方解石带来的零电点负移的影响，但BAPTA对菱镁矿表面的Mg作用较小，故对菱镁矿吸附油酸钠的影响较小。      

新型常温捕收剂DN-6对磷灰石的捕收性能研究

为降低北方磷矿厂的选矿成本，提高浮选指标，东北大学研制了一种常温磷灰石捕收剂DN-6。为检测DN-6的浮选性能，进行了单矿物浮选试验，并通过Zeta电位检测和傅里叶变换红外光谱分析对该捕收剂在磷灰石表面的作用机理进行了研究。单矿物浮选试验结果表明，在矿浆pH=7.6，矿浆温度28 ℃，DN-6用量为166.7 mg/L的浮选条件下，捕收剂DN-6对磷灰石单矿物的浮选回收率可达97.59%。Zeta电位和傅里叶变换红外光谱分析表明，pH＜4时，DN-6在磷灰石表面发生键合吸附。