黏土矿物对煤泥表面性质的影响

针对黏土含量较高的难处理煤泥水,以深度脱灰后的浮选精煤为研究对象,采用扫描电子显微镜、Zeta电位仪研究了3种常见黏土矿物高岭石、蒙脱石和伊利石对煤泥表面性质的影响.电子显微镜扫描结果表明:高岭石和伊利石在煤泥水中分散性差,存在较多大颗粒,有利于煤泥水沉降,而蒙脱石软化崩解后粒度更细,更易均匀分散,不利于煤泥水沉降.Zeta电位测定结果显示:高岭石和伊利石对煤表面的电负性影响较小,而蒙脱石增加了混合煤样的电负性,使煤泥颗粒更易稳定悬浮,不利于煤泥水沉降.从混合煤样的表面形貌和电位测定结果可得出,蒙脱石是影响煤泥水沉降效果的主要黏土矿物.     

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。     

黏土种类对煤泥水处理的影响

 以煤泥水中常见的三种黏土矿物为对象,通过浮选、沉降、过滤实验研究了不同黏土对煤泥水处理的影响,结果表明：蒙脱石的存在降低了煤泥的可燃体回收率和浮选速率,引起沉降恶化和过滤时间的增长。伊利石的存在主要影响浮选速率,在保证浮选时间的前提下,对可燃体回收率没有影响。高岭石的存在对煤泥水处理影响较小。     

微生物絮凝剂GSY-9对烟煤煤泥水的絮凝机理研究

以煤泥水为絮凝对象,研究了煤泥水浓度、絮凝剂用量及p H值对圆褐固氮菌所产絮凝剂GSY-9絮凝效果的影响。结果表明:絮凝剂GSY-9对高浓度煤泥水具有较高的絮凝活性;当煤泥水浓度为30g/L,絮凝剂用量为80mg/L时,煤泥水絮凝率可达82.93%;p H值在2.0~8.0范围内,其具有良好的絮凝活性。红外光谱分析表明絮凝剂GSY-9主要成分为多糖和蛋白质。煤泥伴生矿物悬浮液絮凝实验表明絮凝剂GSY-9对三种矿物的絮凝效果为高岭土伊利石石英;在矿物表面吸附率测定进一步验证了其对高岭土和伊利石的絮凝效果远优于石英。Zeta电位测定表明絮凝剂GSY-9分子带负电,与三种矿物的絮凝作用不是以电中和机理为主,而是以吸附架桥为基础的。     

布尔台选煤厂煤泥水特性的研究

针对布尔台选煤厂煤泥水沉降难、药剂消耗大的问题,采用XRD、激光粒度分析仪和微电泳仪研究分析了煤泥水的矿物组成、粒度组成以及颗粒表面电性。研究结果表明:煤泥主要矿物质为高岭土和蒙脱石,该类黏土矿物遇水易泥化成微米级颗粒,导致煤泥水沉降困难;块煤、末煤系统浓缩机入料中0.045 mm粒级煤泥含量分别为45.8%、47.1%,细粒含量较高;块煤系统和末煤系统浓缩机入料的Zeta电位的绝对值均高于20 m V,颗粒间静电斥力较大,煤泥水体系较稳定,不易发生絮凝沉降。     

基于滤饼孔隙结构调控的煤泥水分段过滤研究

为了解决煤泥水过滤速度慢、滤饼水分高和卸饼难的问题,基于滤饼孔隙结构的调控,提出了煤泥水分段过滤的工艺。利用煤泥水过滤装置和煤泥滤饼孔隙测量装置,研究了煤泥水分段过滤对滤饼水分、成饼时间、脱水速率和滤饼孔隙结构的影响。研究结果表明:与混合过滤相比,煤泥水分段过滤的滤饼水分低、成饼时间短和脱水速率大,且随着煤泥中-0.074 mm粒级含量的增加,煤泥水分段过滤对滤饼水分、成饼时间、脱水速率的影响先快速增加,达到最大后降低,影响最大的位置在-0.074 mm粒级含量20%~40%;煤泥水分段过滤减少了-0.074 mm粒级对大孔隙的填充,导致滤饼中孔径小于4μm的孔隙含量变化不大,孔径4~50μm的孔隙含量显著减少,孔径大于50μm的孔隙含量明显增大,滤饼的孔隙率增大。     

矿物组成对高泥化煤泥水处理的影响研究

为了实现高泥化煤泥水的高效处理,采用正交试验方法研究高岭石、石英、蒙脱石对高泥化煤泥水沉降、澄清效果的影响规律,并分析各矿物的作用机理。试验结果表明:高岭石对高泥化煤泥水处理的影响最大,蒙脱石次之,石英影响最小;这三种粘土矿物均可在水中泥化成微米级的颗粒,且其表面负电性强,不同颗粒之间存在水化斥力,致使煤泥水处理困难;由于粘土矿物颗粒的表面电位、官能团及水化膨胀性不同,各粘土矿物对高泥化煤泥水的处理效果影响不同。     

影响软岩巷道支护的因素

0　前言软岩一般指巷道和隧道施工中常遇到的各种含粘土的岩石 ,如泥岩或粘土岩、粘土页岩、泥质板岩及煤层底板的粘土层等 ,其中泥岩为最典型的软岩。泥岩中含有大量 ( 5 0 %～ 70 %以上 )颗粒小于0 0 0 5mm的粘土。粘土的矿物成分有高岭土、伊利石或水云母和蒙脱石等。泥岩易于风干 ,置于水中几小时至几天崩解 ,风干后再吸水则有或多或少膨胀性 ;高岭土和伊利石膨胀性微弱。泥岩的膨胀性主要来自蒙脱石 ,蒙脱石含量越高 ,膨胀性越强烈。泥岩容重较轻、孔隙率大、含水量较高、单轴抗压强度较低、弹模低、泊松比高 ,而且蠕变性强 ,在低应力…     

含蒙脱石煤泥水的凝聚沉降效果评价与加药预测

粘土矿物粒度细且易泥化,在煤泥水中能够形成稳定的胶体悬浮液,严重影响煤泥水的絮凝沉降,是选煤厂智能化加药模型的重要决策因素。本文以煤泥水中最常见的主要粘土矿物蒙脱石为代表,设计絮凝沉降正交实验,在显著性评价的基础上,用线性回归法分别拟合沉降速率和上清液浊度与煤泥水浓度、蒙脱石含量和凝聚剂加药量的关系模型。结果显示,以氯化铝为凝聚剂,实验范围内煤泥水沉降速度与浓度负相关,与凝聚剂加药量正相关;上清液浊度随着加药量的增加而降低,随着蒙脱石含量的增加而增加。所得凝聚剂药剂量与煤泥水浓度及蒙脱石含量的关系模型,可以作为煤泥水智能加药控制模型的参考。     

蒙脱石水化膨胀抑制对煤泥水过滤的影响

为了研究蒙脱石水化膨胀抑制对煤泥水过滤的影响,采用氯化钾和苄基三甲基氯化铵(TMBAC)作为抑制剂,在抑制和非抑制状态下进行了含蒙脱石煤泥水的过滤试验。结果表明:氯化钾和TMBAC对蒙脱石水化膨胀均有较好的抑制作用,氯化钾质量分数为1.12%和TMBAC质量分数为0.4%时,可以使蒙脱石的防膨率达90%。与非抑制状态相比,抑制状态下含蒙脱石煤泥水过滤的滤饼水分降低、过滤时间缩短和脱水速率增大,且TMBAC抑制状态下含蒙脱石煤泥水过滤效果更好。氯化钾和TMBAC通过水化能较低的K+,C6H5CH2—N+(CH3)3进入蒙脱石层间,限制层间阳离子和水分子的扩散运动,达到蒙脱石水化膨胀的抑制。C6H5CH2—N+(CH3)3还可以吸附在蒙脱石和煤颗粒表面,增加蒙脱石和煤颗粒的疏水性,起到助滤剂的作用。     

含煤系高岭土煤泥的沉降实验研究

根据煤系高岭土煤泥的矿物组成和性质分析,对影响沉降的因素进行试验。结果表明:煤泥中含有大量黏土类矿物,粒度较细,0.045mm含量可达41.50%,灰分为50.35%,对影响沉降因素的分析可知,凝聚剂与絮凝剂配合使用,有机药剂采用APAM,无机药剂为CaCl2,用量为每吨干煤泥加入CaCl240kg/t、APAM200g/t,其沉降效果较好;试验中样品在pH值由酸性调整为弱碱性至碱性条件下,沉降速度加快,加入凝聚剂后,煤泥水中的阳离子浓度增加使电动电位降低,煤泥水硬度增加,煤系高岭土煤泥的沉降效果得到明显改善。     

絮凝剂类型变化对煤泥水沉降脱水效果的影响

为探究煤泥水的流变性质,寻找最佳的煤泥分选条件,采用4种不同电位性质的絮凝剂,研究了不同电位变化对煤泥水流变性以及对煤泥沉降效果的影响,通过表观黏度、煤泥沉降速度和上清液透射比等因素,研究了絮凝剂电位性质变化后煤泥水的沉降效果。实验结果表明:对长烟煤煤泥水中添加非离子型絮凝剂可较好地改善煤泥沉降效果,同时对煤泥悬浮液的流变性影响较小;其他电位类型的絮凝剂,添加量较小时可使悬浮液达到较佳的流变性,沉降、过滤特性也较明显,随着添加量的增大,悬浮液流变性及沉降过滤特性均发生不同程度的降低。     

煤泥水过滤过程中滤饼阻力的变化规律

煤泥水是固液两相流体,其渗流特性与单相流在多孔介质中的渗流特性不同。根据Darcy定律,推导出了煤泥水过滤过程中滤饼阻力的计算公式,研究了滤饼阻力在煤泥水过滤过程中的变化规律。结果表明:煤泥水过滤过程中滤饼的阻力不是一个定值,而是随着过滤过程的进行不断增大,最后趋于稳定;粒度组成对滤饼阻力有显著影响,随着煤泥中-0.045 mm粒级含量的增加,煤泥水过滤终了时滤饼的阻力逐渐增大。     

内蒙古凯达选煤厂难沉降煤泥水沉降试验研究

针对内蒙古凯达选煤厂煤泥中高岭土含量高、微细颗粒所占比例大、难于沉降的特点,以内蒙古凯达选煤厂煤泥水为研究对象,研究了九种不同凝聚剂对该厂煤泥水的沉降效果。试验结果表明:对于该煤泥水,Al Cl3作为凝聚剂沉降效果最好;并通过正交试验,得出Al Cl3的最佳药剂用量为6 g/L,添加后以80 r/min的速度搅拌30 s,沉降效果最佳。     

煤泥水压滤滤饼孔隙结构特征研究

滤饼的孔隙结构是影响煤泥水过滤效果的关键因素,但煤泥滤饼孔隙结构测量中存在滤饼结构易损坏和煤颗粒与孔隙难区分的难题。为了深入研究煤泥水压滤滤饼孔隙结构特征,建立了煤泥滤饼固化装置与方法,利用偏光显微镜研究了入料中-0.074 mm粒级含量、过滤压力对煤泥滤饼孔隙结构的影响。结果表明:随着入料中-0.074 mm粒级含量增加,滤饼孔径、孔面积和孔隙率降低速率变缓,孔隙孔径分布范围变窄,孔隙构成中的小孔径孔隙所占比例增加,孔隙截面边界分形维数变大,滤饼孔隙截面边界更曲折,孔隙结构更复杂;煤泥水过滤压力增加主要压缩滤饼中的大孔径孔隙,过滤压力越大,滤饼孔隙压缩越严重,滤饼孔隙率越低,孔隙截面边界分形维数越大,滤饼孔隙边界越曲折,孔隙结构越复杂。     

基于EDLVO理论的电化学作用强化褐煤煤泥水沉降研究

以褐煤煤泥、纯褐煤、伊利石、纯褐煤与伊利石体系为研究对象,探索了不同电位梯度条件下褐煤煤泥水和由纯矿物配制的悬浮液的沉降性能,借助EDLVO理论及扫描电镜分析了电化学作用强化褐煤煤泥水沉降的作用机理。沉降试验结果表明:电化学作用使纯褐煤悬浮液的沉降效果恶化,使伊利石、褐煤煤泥和纯褐煤与伊利石悬浮液的沉降效果改善。EDLVO计算结果表明:电化学作用下,纯褐煤颗粒间总作用能增大,表现为吸引能减弱;伊利石、纯褐煤与伊利石颗粒间总作用能减小,表现为排斥能减弱;且三种悬浮液体系都是极性吸引能起主导作用。当电位梯度为2 V/cm时,纯褐煤与伊利石颗粒间的总作用能达到最小值,沉降效果最好。本文为实现褐煤的煤泥水高效处理提供了新思路。      

疏水改性对粗精煤泥助滤脱水效果的影响研究

为厘清疏水改性对粗精煤泥助滤脱水的影响规律,以临涣选煤厂粗精煤泥为研究对象,基于其矿物组成、粒度组成分析,采用过滤脱水、离心脱水试验研究了十六烷基三甲基氯化铵（1631）、十二烷基三甲基氯化铵（1231）和自研药剂（UTG-1,UTG-2）等四种疏水改性剂对粗精煤泥助滤脱水效果的影响,并分析了疏水改性强化粗精煤泥脱水的作用机理。试验结果表明：粗精煤泥中杂质的主要成分为蒙脱石、高岭石和石英,且这些杂质在细粒级中含量更高,不利于脱水;过滤脱水试验中,UTG-1的效果最佳,体现为用量小（200 g/t）、水分降幅大（由15.83%降低至低于8%）、过滤速度也有所提升,同时提高搅拌强度可一定程度上增强疏水改性对粗精煤泥水分的降低效果;离心脱水试验中,1631的降水效果最佳,体现为水分降低幅度较大（约3.61个百分点）且效果更加稳定。机理分析表明：与疏水改性剂作用后,煤样表面更加疏水,从而有利于降低滤饼水分并提高脱水效率。研究结果可为选煤厂降低精煤水分、提高精煤脱水效率提供一定借鉴。     

煤泥水中钙镁离子的吸附特性研究

针对煤泥水中金属离子含量变化,从反应时间、pH值和反应温度三方面研究了钙、镁离子对高岭石、蒙脱石、煤的吸附特性.试验结果表明:钙、镁离子对高岭石、蒙脱石、煤具有相似的吸附特点,但钙离子比镁离子吸附能力强,煤泥水的pH值决定钙、镁离子的存在状态.     

淮南李一矿主要高岭土矿层的组成特征研究

位于淮南矿区石盒子组底部的高岭石泥岩分布稳定,特征明显。借助 X射线衍射分析手段,发现了矿石以高岭石、石英为主,含少量的蒙脱石、伊利石和菱铁矿;利用化学分析定量研究了矿石的化学组成,确定了该岩石为一高岭石含量较高的高岭土矿床。     

原煤的泥化特性对煤泥水澄清的影响

对某选煤厂50—0.5 mm不同密度原煤进行了泥化实验,分析了不同密度的原煤泥化产物的矿物及粒度组成状况,得出了泥化特性对煤泥澄清因素:随着原煤密度的增加,泥化煤泥中石英的含量逐渐增大,中间密度原煤泥化煤泥中高岭土含量最高,这样高密度和中间密度的原煤泥化现象最严重;而在泥化的煤泥中,+1.70 g/cm3密度原煤含0.045 mm以下粒级的颗粒最多,同时石英和高岭土又不利于颗粒间的絮凝团聚,这些煤泥特性都是煤泥水澄清的重要影响因素。