基于高速动态的颗粒气泡脱附过程动力学研究

通过颗粒气泡脱附高速动态测试系统，研究了颗粒气泡脱附过程动力学。运用Image-Pro Plus图像处理软件测量颗粒气泡间接触角、三相润湿周边，计算颗粒气泡间毛细黏附力随颗粒运动时间的变化。结果表明：颗粒从气泡表面脱附主要分为气泡拉伸变形接触角增大和气泡滑动三相润湿周边减小两个阶段。气泡拉伸阶段，三相润湿周边固定在颗粒表面，接触角由平衡接触角增大到前进接触角；气泡滑动阶段，接触角保持不变，三相润湿周边滑动减小。毛细黏附力在气泡脱附过程中随接触角增大而增大，随三相润湿周边滑动而减小，当外力超过颗粒气泡间临界黏附力时，颗粒从气泡表面脱附。     

难浮煤泥浮选速率试验研究

针对主导粒级为细粒级的难浮煤泥,进行了窄粒度级和全粒度级的浮选速度试验。结果表明：浮选速度由快到慢的粒级依次为0.125～0.074、0.250～0.125、〈0.074、0.500～0.250、〉0.500 mm。粗粒级煤粒因其质量大、脱附概率高、部分连生体表面疏水性较差,需在高能量输入条件下,通过较长时间的矿化作用...     

Process intensification of fine coal separation using two-stage flotation column

Flotation column is widely used as the separation equipment for fine mineral due to its high selectivity. However, this device may be unsuitable for the coarse particle flotation and has high handling ability. A two-stage flotation column with dimensions of 2 000 mm× 1 000 mm×4 000 mm was designed to enhance the column flotation process. The energy input was modified by adjusting the flow rate and the head of circulating pump. The flotation column was designed with low energy input in the first stage （speed flotation stage） to recover easy-to-float materials quickly, and high energy input in the second stage （recovery stage） to recover difficult-to-float minerals compulsorily. Contrast experiments on the throughput and coarse coal recovery of high ash coal from the Kailuan Mine were conducted using conventional single-stage flotation column and the two-stage flotation column. The results show that the combustible matter recovery of the two-stage flotation column is 5.25% higher than that of the conventional single-stage flotation column. However, the ash contents of clean coal for both columns are similar. Less coarse coals with low ash are obtained using the two-stage flotation column than that using the single-stage column flotation with the same handling ability. The two-stage flotation column process can enhance coal flotation compared with the conventional single-stage column flotation.     

基于微气泡残留的疏水性颗粒—气泡脱附新机制研究

脱附是导致粗颗粒浮选回收率低的重要原因。为了探究疏水性颗粒-气泡间脱附行为机理,利用自 制的浮选颗粒-气泡脱附测试系统对不同疏水性颗粒的脱附过程进行观测,借助 Image-Pro Plus 图像处理软件对颗 粒-气泡间接触角、三相润湿周边变化进行测量。结果表明：颗粒脱附过程中接触角并非保持不变,而是存在明显 的接触角滞后,接触角为 67.0°、83.9°和 98.7°的 3 种疏水性颗粒在达到前进接触角 106.7°、119.3°和 128.3°后三相润 湿周边开始滑动收缩。区别于传统三相润湿周边滑动脱附机制,发现在三相润湿周边滑动阶段为了保证颗粒前进 接触角不变,不可避免地会在颗粒表面形成反向毛细颈部,且反向毛细颈部处曲率随着三相润湿周边的收缩而快 速增加,并最终在拉普拉斯压力作用下发生断裂脱附,在颗粒表面留下微气泡。同时由于三相润湿周边滑移速度 随着颗粒疏水性的增加而降低,因此反向毛细颈部处曲率增加速率随颗粒疏水性的增加而增加,导致最终颗粒表 面残留微气泡大小也随颗粒疏水性的增加而增加。     

高灰难选煤浮选降灰试验研究

针对内蒙古乌海矿区高灰难选煤浮选精煤灰分高的问题,在煤泥分步释放浮选试验的基础上,分析调浆时间、泡沫层厚度对浮选精煤灰分的影响,并对磨矿-浮选工艺的降灰效果进行研究。试验结果表明:高灰细泥与中间密度级连生体的非选择性上浮是造成浮选精煤灰分高的重要原因,高紊流流态对矿粒的擦洗效应并未改善浮选选择性,而厚泡沫层可有效抑制高灰细粒级对精煤的污染。磨矿-浮选可使煤泥得到更好的分选,在磨矿时间为0.5 min、入浮矿浆浓度为80 g/L、搅拌强度为1 800 r/min、柴油用量为600 g/t、仲辛醇用量为100 g/t、充气量为0.25 m3/(m2·min)的条件下,通过浮选可获得灰分为14.98%、产率为61.02%的精煤。     

非离子型复配捕收剂强化长焰煤浮选试验研究

非离子型复配捕收剂在低阶煤煤泥浮选综合指标上具有明显优势,但浮选效果易受非离子型表面活性剂类型影响。选用油酸二乙醇酰胺(ODEA)、聚氧乙烯单叔辛基苯基醚(OP-4)、失水山梨醇单油酸酯(Span80)分别与煤油混合制备复配捕收剂进行浮选试验,借助药剂分散性试验、接触角测试、X射线光电子能谱分析、分子动力学模拟等手段,研究了酯类、醚类、酰胺类非离子型复配捕收剂对长焰煤煤泥浮选的影响规律与强化机理。浮选试验结果表明,复配药剂具有较优捕收性和选择性,均可不同程度改善浮选效果,其中复配酯类Span80捕收剂浮选效果最佳,复配醚类OP-4捕收剂、复配酰胺类ODEA捕收剂效果相当,煤油效果最差。机理分析表明,3类非离子型表面活性剂均提升了长焰煤颗粒疏水性,但疏水强化程度因表面活性剂类型而异,主要体现在药剂对煤亲水位点覆盖与烃类油乳化分散的双重作用。由于氢键键合作用,Span80分子极性基团可有效覆盖煤粒表面极性位点,且分子疏水端向水相延伸,大幅增加了煤颗粒表面疏水性;ODEA分子同样可有效覆盖煤粒表面极性位点,效果较Span80分子稍差,但优于OP-4分子。三类非离子型表面活性剂均降低了煤油液滴...     

难浮煤表面性质及亲水性研究

低阶煤、氧化煤等煤泥浮选提质困难,很大程度上影响了选煤厂生产效率的提高。为探明低阶煤、氧化煤的难浮特性,从煤的宏观物质组成到微观的表面形貌和化学基团,系统分析了难浮煤表面性质;结合接触角和诱导时间测试,阐明难浮煤的亲水特性。结果表明,难浮煤表面粗糙,含有大量孔隙和裂隙,高灰微细矿物易吸附在煤粒表面,恶化浮选过程;难浮煤表面含有大量的亲水性官能团,不利于煤颗粒上浮;接触角测量和表面自由能计算结果表明,难浮煤表面极性成分多,煤-水相互作用较强;诱导时间测试结果进一步说明了难浮煤颗粒-气泡诱导时间长,其表面具有很强的亲水性,浮选提质难。     

国外某天然沥青矿提质降灰试验研究

针对国外某天然沥青矿进行选矿工艺试验研究。试验矿石属于高灰重油矿,无机杂质嵌布粒度较细,属难选矿物。在磨矿时间和最佳浮选药剂制度确定的基础上,采用浮选-酸浸联合工艺,试验结果证明:采用该流程可以得到灰分14.53%,回收率83.09%的产品。矿石品质显著提高,为该矿石的综合利用提供参考依据。     

煤矿井下选煤技术现状和展望

为促进煤炭资源绿色开采和利用,推动煤炭井下采选充一体化的发展,文章对井下选煤技术发展现状进行综述。从目前研究的井下选煤方法入手,介绍干法分选技术中气固流化床分选、选择性破碎分选和X射线分选,湿法分选技术中动筛跳汰分选、空气脉动式跳汰分选、重介质浅槽分选、重介质旋流器分选和水介质旋流器分选,并对井下煤矸分选关键技术问题进行讨论,认为井下选煤除设备结构和性能上的需要改进之外,还要开展自动化和智能化研究,探索井下分选的模块化设计和管理,实现煤炭井下"采-选-充"相互协调。最后总结井下选煤技术发展现状,简要分析其社会经济效益,并展望其发展趋势。