煤岩组分解离与分选的研究

煤岩组分的充分解离是实现有效分选的前提。文章综述了国内外学者建立的矿物及煤岩组分解离模型、煤炭超细磨以及煤岩组分的分离选别的研究现状 ,重点评述了国内外矿物解离模型。     

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。     

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。      

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%。     

低阶烟煤煤岩组分解离特性及其分选

为研究低阶烟煤煤岩显微组分的分选,以高惰质组含量的神东长焰煤为研究对象,利用偏光显微镜Leica DM4500P,分析了不同破碎程度下煤岩显微组分的分布形态和解离规律,确定了煤岩组分的最佳解离粒度,并对比了不同破碎程度下煤岩显微组分的重力分选结果。煤岩显微组分的解离特性表明,随着破碎粒度的降低,镜质组含量先基本不变,后逐渐降低,而惰质组含量先基本不变,后逐渐增加;当破碎粒度为0.125 mm时,镜质组单体解离度为91.77%,惰质组单体解离度为86.77%,连生体含量为8.05%;不同破碎程度下的煤岩显微组分重力分选结果表明,将煤样破碎至-0.125 mm,当分选密度为1.33 kg/L时,可获得镜质组含量为89.05%、镜质组回收率为58.72%的富镜质组富集物。     

煤岩显微组分分选研究进展

“双碳”战略要求下，煤岩显微组分分选是提高煤炭清洁高效利用效能的重要基础。详细介绍了煤岩显微组分，包括镜质组、惰质组、壳质组各自的性质特点，通过煤岩组分性质的研究，能够更清楚地分辨不同煤岩显微组分之间的差异，为煤岩显微组分的分离提供理论基础；提出了手选法、筛分分选法、重力法、摩擦电选法、浮选法等分选方法，其中重力法包括离心法、重液旋流器等。煤岩充分解离是其分选的前提，由于煤岩组分形态及分布的复杂性，部分分离技术离工业化应用还有一段距离，也是未来研究的方向。     

分形理论在煤岩物理形态表征中的应用

研究总结了国内学者利用分形理论,对煤岩颗粒粒度、表面结构、孔隙结构所建立的分形模型及对煤岩形态的表征。研究结果表明,粒度分形维数反映了在煤岩解离中的破碎方式、煤岩组成、能量输入对其粒度分布的影响,为研究煤岩颗粒选择性解离、粒度分布及破磨过程中的能量消耗奠定了相关理论基础;同时煤岩表面结构的分形维数反映了其表面形态特征结构的物理特性和表面形态,可以增强对煤岩热解、氧化过程发生化学反应的了解;孔隙结构的分形维数反映了煤岩变质程度、孔隙发育度以及环境因素对煤岩孔隙分布的影响,有助于更清楚地了解煤岩孔隙对其破碎、燃烧、热解、瓦斯突出等方面的影响。     

煤岩显微组分自动识别技术现状及关键问题分析

回顾煤岩显微组分自动识别的历史及技术现状,探讨了基于反射率和形态学参数的煤岩组分分类方案及其优缺点,对目前煤岩显微组分形态学参数的研究进行分析,并指出图像法煤岩组分自动识别技术难点,重点探讨了煤中壳质组的准确识别、煤中矿物质对有机显微组分识别的干扰、高变质煤组分各向异性对识别的影响、混煤煤岩组分的准确识别、识别模式和识别流程的建立等问题。主要研究结论如下:利用图像处理技术并结合煤岩显微组分的反射率和形态学参数,此为实现煤岩组分自动识别的发展方向。随着数字图像处理技术的发展,对煤岩组分形态参数的表征可以做到定量化和与位置相关联,目前已具备解决煤岩组分自动识别的外部条件。鉴于目前图像法煤岩组分自动测试存在壳质组难以准确识别等问题,建议今后应结合煤岩组分的反射率和形貌特征建立各显微组分合适的识别流程。     

高、低煤阶煤中宏观煤岩组分孔隙特征研究

为了研究高、低煤阶煤中不同宏观煤岩组分孔隙结构特征,在煤层气勘探开发有利区采取了低阶煤和高阶煤两种不同变质阶段煤岩样品,人工对煤岩中镜煤和暗煤进行了分离,采用氦孔隙度、液氮吸附、扫描电镜实验分别对两种煤类宏观煤岩组分孔隙结构特征进行了测试。研究结果表明高阶煤氦孔隙度高于低阶煤,镜煤的氦孔隙度要高于暗煤。高阶煤各煤岩组分的比表面积明显大于低阶煤,暗煤的比表面积明显大于镜煤。高变质煤宏观煤岩组分较低变质煤微孔隙发育,同种变质程度煤暗煤组分微孔隙较镜煤组分发育。煤的孔隙度、孔隙结构及孔隙形态受控于煤化作用。     

煤岩组分对蓄热及自燃特性的影响北大核心

基于采空区煤岩垮落特点,通过对煤岩混合组分热物性参数及氧化动力学分析,提出了垮落煤岩组分及混合岩性改变蓄热参数、温升氧化过程及活化能的观点。导热系数测定实验表明,煤中掺混上覆岩层后,随掺混比例增多,导热系数逐渐增大;且岩石组分含量>50%后,混合样品的导热系数增幅较大;上覆岩层岩性不同,混合组分差异明显,相同比例下,泥岩组分为50%样品的导热系数为0.12 W/(m·K)、粉砂岩组分为0.14 W/(m·K)。热重实验表明:岩石组分的增加导致失重速率的下降,主要特征温度点、活化能增大,其中粉砂岩组分活化能高于泥岩组分;此外,当煤岩组分<10%,活化能增幅较小;组分在10%~70%,泥岩组分活化能由28.18 kJ/mol增加到35.28 kJ/mol,活化能增幅较大,低于粉砂岩组分;煤岩组分>70%后,活化能增长趋势变缓。     

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.     

基于常规测井资料的煤储层综合评价技术研究

煤储层具有很强的非均质性,准确地把握煤岩特征对后期的开发至关重要。基于鄂尔多斯盆地韩城地区常规测井资料,结合煤岩岩芯测试资料,在对煤岩工业组分定量评价的基础上,运用线性回归法建立经验公式以及相应的测井解释方程,对煤岩的显微组分、工业组分、含气量等进行了定量计算。     

废印刷线路板的常温粉碎特性研究

废弃线路板的粉碎和所含金属组分的高效解离是后续分选回收的前提条件。本文借助万能试验机、空气动力枪及颗粒高速动态分析系统分析了FR-4型线路板的力学性质;比较了锤式粉碎机、振动磨和微粉碎机在常温条件下粉碎线路板时,金属解离度、粒级分布、金属分布率以及颗粒形状的差别,探讨了线路板的解离机理。研究结果表明:FR-4型线路板为韧性较强的材料,在高速冲击粉碎下,其解离机理以脱离解离为主、分散解离为辅;采用剪切、摩擦粉碎时,以分散解离为主、脱离解离为辅。选择性粉碎有利于金属组分在粗级别富集。线路板在锤式粉碎机作用下,金属组分在0.6mm实现解离,过粉碎现象较轻,85.1%的金属集中在-0.9+0.074mm粒级中,为后续的静电分选回收金属富集体创造了良好的条件。     

煤岩显微组分离心分离实验的影响因素分析

结合煤岩等密度梯度离心分离技术(DGC)分离实验的原理,分析手选因素、解离因素、脱矿因素、重液密度等因素对分离实验效果的影响,以改进提高显微组分的分离纯度。     

煤岩组分的氧化及自燃倾向性

煤岩组分的自燃倾向性在献报道中一直有分歧。作从煤岩组分低温氧化的难易程度出发，结合着火点检测，认为在同煤阶，镜质组分最易氧化，其自燃倾向性亦比丝质组和壳质组强。     

黔西地区高煤阶煤储层测井综合解释

通过大量取心井资料的统计分析,建立了高煤阶煤岩的测井多参数识别标准,并采用灰色关联法定量解释煤岩的类型,不受人为因素影响,准确率高。高煤阶煤岩的密度与工业组分含量之间关系密切,把测井多元回归模型和等效体积模型结合,计算出了煤岩的密度和孔隙度,并在此基础上计算出煤岩各工业组分的含量。该方法是在大量实验数据基础上,把理论模型与实际统计模型结合建立起来的方法,其结果比较可靠,并且在实际操作中可行。     

三塘湖煤田汉水泉矿区煤岩煤质及煤相特征

通过对三塘湖煤田汉水泉矿区进行了显微煤岩组分测定与煤质分析,结果表明,汉水泉矿区原煤显微煤岩组分以镜质组为主,平均含量67.38%,惰质组次之,平均含量31.27%,壳质组含量极少,为低水、低灰、高挥发分、低硫-特低硫的长焰煤。通过定量统计的煤岩样品显微组分,计算各煤相参数数值,在此基础上得到研究区煤层沉积环境整体上分布在湿地沼泽相向覆水森林相的过渡相的结论。     

准东煤田五彩湾矿区煤岩煤质及煤相特征

对准东煤田五彩湾矿区B煤组进行了煤质分析与显微煤岩组分测定,结果表明,五彩湾矿区B煤组整体为中湿、低灰、高挥发分、低硫的长焰煤。显微煤岩组分以惰质组为主,平均含量47.33%,镜质组次之,平均含量46.39%,壳质组含量极少。对煤岩样品显微组分的定量统计,计算出各个煤相参数的数值,在此基础上得出了研究区内煤层沉积环境整体上经历了由湿地沼泽相向覆水森林相过渡的结论。     

汝箕沟矿区环保型煤炭的煤岩学特征

通过煤岩学的方法研究了宁夏回族自治区汝箕沟矿区环保型煤炭的煤岩学特征,结果显示汝箕沟矿区的环保型煤炭宏观煤岩组分以镜煤为主,少量暗煤和丝炭次之。显微煤岩特征具有高镜质组,低惰性组的特点。在此基础上着重分析了二煤的成煤环境,为该区煤炭的洗选、炼焦、液化、气化等方面提供有益参考。     

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。