降低细粉煤含湿量的研究

在加压状态下对兖州、大屯、徐州三种细粉煤进行了脱水实验,考察了压力、表面活性剂等因素对滤饼含湿量的影响,测定了过滤速度和脱水效果,并与真空操作条件下的实验结果进行了比较。     

吐温类表面活性剂对粗煤泥离心脱水促进作用研究

为降低粗精煤泥水分,进行了吐温类表面活性剂(吐温20,吐温40,吐温60,吐温80,吐温85)对粗煤泥离心脱水促进作用的研究。通过测量这些药剂分别作用后离心脱水煤样的水分、接触角以及离心液的表面张力,发现吐温类表面活性剂对粗煤泥离心脱水均有促进效果,它们使煤颗粒的接触角变大;吐温20,吐温80和吐温85的脱水促进作用好于吐温40和吐温60;当离心液表面张力降至67 mN/m时,脱水效率最高。对效果较好的吐温85不同用量下作用后的煤表面水化膜厚度进行了测量,并对煤颗粒表面进行电镜扫描,结果发现,煤表面上的水化膜变薄,煤颗粒表面粘附的细泥也明显减少。可以认为,吐温类表面活性剂吸附在煤粒表面,通过疏水改性使水化膜变薄和对细泥的“洗涤”作用,是其助滤的主要机理;离心液的表面张力对脱水效果有指示作用。     

细粉煤脱水工艺研究

对西曲焦煤、朱仙庄气煤、枣洗肥煤和下峪口瘦煤四种细粉煤进行了减压脱水工艺研究；考察了细粉煤的粒度、真空度、温度、时间及煤种等因素对脱水效果的影响。     

表面活性剂降低细粉煤含湿量的研究

利用不同浓度的各类表面活性剂对西曲焦煤、朱仙庄气煤、枣庄肥煤和下峪口瘦煤进行了脱水实验,研究了表面活性剂的种类、浓度等对不同种煤脱水效果的影响,结果表明:低浓度表面活性剂的使用均能降低煤饼的含湿量。     

表面活性剂助滤机理的研究

在对不同类型表面活性剂的助滤效果比较的基础上，通过诸如表面活性剂对溶液的表面张力、起泡性能以及其在矿物表面上的吸附、对矿物表面的ξ一电位、接触角的影响等测定，系统地阐述了表面活性剂作为助滤剂的作用机理；揭示了表面活性剂使物料表面疏水、压缩、破坏水化膜对强化物料脱水的重要性，首次提出了通过度颗粒表面“大面积疏水”来强化物料脱水的观点；指出了表面活性剂的起泡性对脱水过程的不利和类似于浮选捕收剂的常规表面活性剂并非良好的助滤剂的原因所在。     

表面活性剂型助滤剂助滤行为的研究

对表面活性剂型助滤剂在过滤过程中的进行了系统地动态研究，总结了表面活剂型助滤剂在过滤过程中的行为规律。表面活性剂强化物料过滤过程的贡献主要表现在滤饼脱水阶段，且脱水时间越长，助滤效果越好。表面活性剂降水效果受到一定的过滤条件和物料性质的约束。对同种物料，粒度性质不同，过滤条件下一样（如过滤压差和脱水时间不同），表面活性剂所表现的助滤效果差别颇大。     

表面活性剂对细粒煤脱水的试验研究

研究了阴离子和阳离子型表面活性剂对细粒煤的脱水，探讨了脱水条件对脱水效果的影响。结果表明，阴、阳离子表面活性剂能够明显地提高细粒煤过滤脱水的技术指标。     

伊利石对煤泥水过滤机制的影响研究

煤泥水中微细粒伊利石的表面的结构及存在的离子使其界面间作用过程十分复杂,而微细伊利石表面易水化,严重影响煤泥脱水。为了研究微细粒伊利石对煤泥水过滤性能的影响,以阳离子表面活性剂1831、阴离子表面活性剂SDBS以及非离子聚丙烯酰胺NPAM为助滤剂,进行含伊利石煤泥水的过滤试验;并借助Materials Studio 8.0软件,通过分子动力学模拟(MD)从微观角度研究了微细伊利石表面对1831、NPAM、SDBS及H_2O的吸附行为,进一步揭示过程中的微观作用机理。研究结果表明:随伊利石质量分数的增加,煤泥水的过滤时间延长和滤饼水分增加,当伊利石质量分数超过8%后,煤泥水的过滤脱水效果急剧恶化;药剂用量小于50 g/t时,1831作用下含伊利石煤泥水的脱水速度的提升和滤饼水分的降低效果最好,NPAM次之,SDBS效果较差;分子动力学模拟得出H_2O在伊利石(001)面聚集效果:SDBS>NPAM>1831,SDBS作用下H_2O在伊利石表面更易聚集形成水化膜。     

压力对降低细粉煤含水量的研究

加压状态下对兖州、大屯、徐州３种煤进行了细煤粉脱水实验，考察了压力、表面活性剂等因素对滤饼含水量的影响；测定了过滤速度和脱水效果，并与真空条件下的实验结果进行了比较。结果表明，加压（０．３５￣０．４０ＭＰａ）操作对细粉煤的过滤脱水有较大促进作用，与真空操作（６０￣５５ｋＰａ）相比，上述３种煤的滤饼最终含水量从３０．８％、３０．４％、３０．２％分别降到１７．３％、１６．５％、１７．２％；操作时间也大     

粉煤气化细灰微观结构及表面特性试验研究

粉煤加压气化技术合成气热量回收装置内的积灰使其换热效率大幅降低,如何避免或减少积灰是该技术研发的关键。为分析不同粉煤气化工艺中热量回收装置内的积灰问题,选取2种典型粉煤气化工艺产生的细灰,即来源于上行气激冷工艺的细灰A和来源于下行水激冷工艺的细灰B,对其微观结构及表面特性进行了试验研究,分析了2种细灰的黏附特性,探究了2种细灰差异的主要原因。采用激光粒度分析仪测量了细灰的粒径分布,采用扫描电镜观测细灰的微观形貌,并根据能谱分析测定细灰表面的元素含量,采用毛细渗透法测得了2种细灰的超纯水接触角,并根据Neumann状态方程计算得到细灰的表面能。结果表明,细灰A的颗粒呈规则球形,体积分数累积分布最大的颗粒直径d_d为1.2μm,表面不含碳元素;而细灰B大部分为结构疏松的不规则大颗粒(d_d为45μm),表面含碳量高;细灰A和细灰B的超纯水接触角分别为39.69°,79.06°,表面能分别为56.77和26.85 mJ/m~2,细灰B的表面能显著低于细灰A;基于黏附功及临界黏附力的分析发现,在热回收装置中以范德华力为主要黏附作用力的区域,细灰A将比细灰B更容易黏附,且难以靠重力或机械振打清除。结合气化工艺过程的分析认为,造成2种细灰差异的主要原因是气化工艺中细灰和粗渣分离方式的不同,上行气激冷工艺中决定分离的主要作用是气化室内的旋流作用,而下行水激冷工艺中则是激冷室内的水浴分离作用;热回收装置内的积灰除考虑细灰本身的特性外,还需考虑工艺条件对于细灰量的影响。表面能测量方法降低了堆积状态差异造成的试验结果偏差,可作为粉煤气化细灰表面能的定量分析方法。     

表面活性剂对细粒煤脱水的试验研究

为降低山西选煤厂细粒煤水分,选用不同种类的表面活性剂对细粒煤进行了脱水试验研究,试验结果表明了非离子表面活性剂硅油能显著地降低细粒煤中水的含量,脱水效果明显。     

超声波辅助煤泥脱水的研究

为了探索添加助滤剂以及超声波辅助处理后煤泥脱水效果的变化,以微细粒煤泥为研究对象,对煤泥性质进行了分析,综合考察了助滤剂用量、超声波频率、超声作用时间等因素对脱水效果的影响.试验结果表明:采用禾草沟选煤厂煤泥样品,在超声波与助滤剂共同作用下,当氯化钙用量为1 600 g/t,聚合氯化铝用量为1 000 g/t,聚丙烯酰...     

空化洗油微波溶胀对新疆准东西沟煤直接液化性能影响及其动力学分析

以空化洗油为溶胀剂,优化新疆西沟煤微波溶胀条件,考察微波溶胀对煤样直接液化性能的影响及其动力学分析。在微波时间55 min、功率600 W和温度344 K条件下,煤样溶胀度达到1.625,且发现其微波溶胀是一个膨胀-微爆-碎裂-再膨胀-再微爆的过程。热解动力学研究表明,与原煤样相比,在623~773 K中温段,煤样经微波溶胀后活化能从99.95 k J/mol减小至89.51 kJ/mol,相对降低了10.45%。液化动力学研究表明,经微波溶胀后,煤样的转化速率常数从0.019 39 s~(-1)增加到0.050 08 s~(-1),相对提高了158%。与原煤样相比,微波溶胀煤样从煤和前沥青烯转化为油的速率常数分别相对提高了170%和258%,且增加了沥青烯生成油的反应途径,其速率常数为0.039 33 s~(-1)。因此,微波溶胀不仅降低了煤样热解中温段的活化能,而且改善了煤样直接液化效果。     

煤层注水中添加表面活性剂的研究

煤层注水是降低矿井粉尘浓度的有效措施之一。通过试验,分别测定了开滦集团荆各庄矿9煤层、唐山矿9煤层煤样与纯水的接触角,再根据所选表面活性剂不同浓度的溶液和接触角的关系,得到使接触角为0°的最低浓度。在此基础上通过对比2个煤层煤样在所选的最佳表面活性剂溶液和纯水中的吸湿增长率,得到了适合2个煤层的最佳表面活性剂及其浓度,从而为这2个矿的煤层注水提供了科学依据。     

基于水化膜弱化促进煤泥脱水机理及试验研究

煤泥颗粒表面水化是煤泥脱水困难的重要因素之一,通过弱化煤泥颗粒表面水化膜促进煤泥高效脱水是一种新的技术方法。为掌握基于弱化水化膜促进煤泥脱水机理,采用密度泛函理论方法模拟了不同长链烷基季铵阳离子(表面活性剂)在煤泥水主要矿物颗粒表面的吸附,通过对吸附构型、Mulliken键布局及电荷的分析,研究了水及药剂在高岭石(001)面、α-石英(001)面和蒙脱石(001)面的吸附机理;通过开展煤泥脱水试验和接触角测试,探讨长链烷基季铵盐药剂对煤泥水分和表面润湿性的影响规律。结果表明,水分子在不同种类矿物(001)面的吸附稳定性顺序为石英>高岭石>蒙脱石,石英对煤泥脱水影响大于高岭石和蒙脱石;长链烷基季铵盐药剂在矿物表面的吸附稳定性明显高于水分子,说明药剂与水分子的竞争吸附作用顺序是蒙脱石>石英>高岭石;长链烷基季铵盐与几种矿物(001)表面吸附均是以静电引力为主,弱氢键为辅。随着长链烷基季铵盐药剂用量的增加,煤泥滤饼水分先减少后增加,当药剂用量为500 g/t效果最好,水分降低2.25%以上;随着药剂用量和链长的增加煤泥表面疏水性显著增加。控制药剂用量是实现高效煤泥脱水的技术关键,添加适量的表面活性剂有利于弱化矿物表面的水化膜,过量长链烷基季铵盐阻碍煤泥脱水。     

钼精矿干燥与焙烧预处理对接工艺研究

针对选矿厂钼精矿脱水和冶炼厂焙烧预处理工艺存在的问题,进行了微波干燥钼精矿探索试验、拉罗克斯压滤机和电磁螺旋干燥机工业试验及钼精矿脱水工艺改造方案和多膛炉预处理工艺研究设计,并进行了工业应用。研究从公司产业链全局出发,系统考虑了选矿厂干燥与焙烧预处理之间的工艺衔接,既避免了钼精矿重复干燥,又满足了多膛炉工艺要求,实现了节能降耗和清洁生产,公司年节约生产成本千余万元,社会效益显著。     

表面活性剂在选煤工业中的应用

根据表面活性剂的特点 ,论述了在选煤工业中的浮选、选择性絮凝、过滤脱水、絮凝、生物表面活性剂脱硫、油团聚法脱灰、防尘、水煤浆的稳定性等方面的应用情况。     

两级浮选、精煤泥两段脱水工艺在田陈选煤厂的应用实践

详细阐述了田陈煤矿选煤厂两级浮选、精煤泥两段脱水工艺及其工艺特点,并介绍了该工艺的应用效果。生产实践表明,两级浮选、精煤泥两段脱水工艺运行效果良好,两级浮选精煤回收率高,尾煤泥灰分高,从而最大限度地利用了资源,取得了良好的经济效益。     

油页岩综合利用途径探讨

某煤矿含有大量的油页岩,属煤系高岭岩系列.根据油页岩的鉴定结果和实验室初步试验研究,认为可以利用该油页岩干馏脱水后生成的偏高岭石,作为生产高强混凝土的添加剂;也可以经过脱除显色物质后,制取高附加值的优质高岭土产品或深加工生产高质量的白炭黑及铝盐等产品.综合利用油页岩资源,是该煤矿可持续发展必须解决的重要问题.