煤的超细粉碎与超净煤的分选

分析了6种不同变质程度煤样的无机矿物组成、嵌布粒度，研究了煤样粒度和煤中无机矿物的解离度与磨煤时间之间的关系,并通过分选试验探明了粉碎粒度、无机矿物解离程度及其种类对分选效果的影响.试验研究表明,只有当煤的粒度粉碎到<10 μm时，无机矿物才能得到较充分的解离；煤中的无机矿物主要是黏土，黏土含量小的煤可以分选出超净煤，反之，黏土和黏土与有机物连生体含量高的煤，很难分选出灰分低于2%的超净煤；黏土含量高的煤，经过球磨后，在煤浆中出现大量和稳定的微小气泡，影响了超净煤的分选精度；低阶煤经球磨后，表面亲水性增加，即使粉碎粒度很细，用絮团-浮选也无法分选出超净煤.     

望峰岗选煤厂煤泥水特性的试验研究

针对望峰岗选煤厂入选原煤中粘土类矿物含量较多的问题进行了激光粒度分析和X射线衍射分析,研究了<0.045 mm粒级中颗粒的粒度分布以及煤泥水中的粘土矿物的种类和含量,并且对煤泥水进行了药剂优化试验,探究了凝聚剂和絮凝剂之间的加药时间间隔对其协同作用的影响。     

聚合氯化铝对选择性聚团法制备超纯煤的影响

为探索选择性聚团法制备超纯煤的工艺条件,以太西无烟煤为研究对象,分析了太西无烟煤的性质和矿物质的种类。采用选择性聚团法对超细粉碎后的煤粉进行分选实验,研究了研磨时间、煤油用量、仲辛醇用量和聚合氯化铝用量对精煤灰分和收率的影响,并对比了氯化铝、26%和29%的聚合氯化铝对分选效果的影响。通过Zeta电位仪测定添加不同用量的聚合氯化铝的煤样Zeta电位,利用光学接触角测量仪测定不同聚合氯化铝用量下的太西煤样和人工矿物表面的润湿性,采用DLVO理论计算揭示聚合氯化铝对煤中异类矿物质颗粒间相互作用机制。结果表明,当煤油用量为1.19 kg/t、仲辛醇用量为0.40 kg/t、聚合氯化铝用量为50 g/t、研磨时间为30 min时,分选出的超纯煤灰分达到0.64%,精煤产率为68.91%。相同药剂用量下,添加聚合氯化铝比氯化铝的浮选精煤产率高,与未添加聚合氯化铝分选效果相比,精煤灰分降低了0.18%,精煤产率提高了19.38%。当26%和29%聚合氯化铝用量为50 g/t时,两者精煤产率都达到最大,分别为68.91%和75.00%,精煤灰分分别为0.64%和0.71%,添加26%聚合氯化铝比29%聚合氯化铝脱灰效果好。随着聚合氯化铝用量的增加,煤的Zeta电位值不断增加,由-28.7 mV增加到-20.63 mV。添加聚合氯化铝后煤的接触角增加,疏水性增强,人工矿物表面亲水性增加,煤与人工矿物表面差异性增大。随着聚合氯化铝用量的增加,煤表面Zeta电位值不断增加,由-28.7 mV增加到-20.63 mV。添加聚合氯化铝后煤接触角增加,然而,人工矿物接触角减少,由于煤的疏水性和人工矿物亲水性增加,导致两者表面性质差异增大。根据DLVO理论计算,聚合氯化铝增强了煤与蒙脱石颗粒之间斥力作用,同时增加了煤中无机矿物质的团聚效果,减少了无机矿物质对煤颗粒表面罩盖和异质细泥夹带作用,降低了精煤灰分。聚合氯化铝和氯化铝对煤中矿物质脱除具有促进作用,低用量条件下聚合氯化铝分选效果优于氯化铝。     

煤层夹矸型黏土矿物对甲烷的吸附研究

黏土矿物是煤层中最重要的矿物质,煤层中有机质与黏土矿物复合能改善黏土矿物对甲烷的吸附能力,因而煤储层中黏土矿物对甲烷的吸附不容忽视。分别选取黏土矿物含量较高的煤层夹矸和纯黏土样品,采用X-射线衍射、红外光谱及扫描电镜表征,并进一步分析了样品中总有机碳(TOC)含量、有机质的类型和成熟度,结合孔径、孔隙体积和比表面积测定结果,探讨造成夹矸型和非煤黏土矿物甲烷吸附能力差异的主要原因,研究影响夹矸型黏土矿物吸附能力的控制因素。结果表明:夹矸型黏土矿物对甲烷的吸附能力依次为铵伊利石高岭石伊利石金云母;单纯的外表面积大小并不能完全反应出黏土矿物的甲烷吸附特性,需结合不同黏土矿物层间域等多方面因素综合考虑;有机质含量较高的夹矸型黏土矿物样品比纯黏土样品具有更多的微小孔隙,尤其是孔径小于6 nm的孔隙,对样品比表面积的增加起到了关键作用,进而也增强了其甲烷吸附能力。通过分析黏土矿物的甲烷吸附贡献率发现,黏土矿物及其有机复合体具有较强的甲烷吸附能力,在煤层夹矸中对甲烷的吸附贡献较大。     

炼焦煤深度降灰脱硫的研究

针对我国的稀缺煤种，分析了中间密度产物中的无机矿物的组成及其分布，显微镜观测分析表明，其中的无机矿物以黏土矿物为主，嵌布粒度极细.通过对中间密度产物超细粉碎，使其中的无机矿物得到比较充分的解离，采用絮团浮选的方法可以分选出较低灰分的合格精煤，可以明显地提高总精煤的产率和降低总精煤的灰分和硫分.     

6种中国典型动力煤矿物特性的CCSEM分析

利用计算机控制扫描电镜(computer-controlled scanning electron microscopy,CCSEM)系统对6种中国典型动力煤进行矿物分析,得到矿物的种类组成、空间分布、粒径大小以及主要无机元素在矿物中的分布等特性,并根据矿物类型进行整理。结果表明,对于所分析的6种煤,氧化物在低阶煤中含量较高,黏土矿物是高阶煤中的主要矿物,碳酸盐和硫化物在特定煤种中含量较高,硫酸盐和其他矿物含量普遍较低;矿物平均含量由高到低依次为黏土矿物、氧化物、碳酸盐、硫化物、硫酸盐和其他矿物;煤中矿物以外在分布为主,外在矿物质量占总矿物的76.3%;外在矿物粒径明显大于内在矿物;矿物平均粒径由大到小依次为氧化物、碳酸盐、黏土矿物、硫化物、硫酸盐和其他矿物;Si和Al元素主要集中于黏土矿物中,Ca,Fe和S元素分布相对分散。     

粗粒无烟煤用新型复合浮选剂的研究

介绍了适于密度高、浮选活性低且粒度大的无烟煤浮选用新型高效复合浮选剂。使用结果表明,该复合浮选剂与无烟煤亲和力强,易在无烟煤表面铺展,捕收力强,用量省,节油率在50％以上,并使无烟煤浮选粒度上限提高到0.7mm。当油耗在200～400g/t_(干煤)时,浮选精煤产率达74％～84％。     

Effect of saline water on the flotation of fine and coarse coal particles in the presence of clay minerals

This research addresses two important issues confronting coal flotation plants in Australia, the use of saline water and the processing of clayey coal. Two coal samples obtained from BHP Billiton Mitsubishi Alliance (BMA) and Xstrata were tested to represent coarse coal flotation and fine coal flotation, respectively. Saline water with low, medium and high ionic strengths and individual electrolytes encountered in the flotation plants were used. It was found that saline water had a more pronounced effect on fine coal flotation than coarse coal flotation despite similar mineral compositions and clay mineral types present. Although saline water increased froth stability in both fine and coarse coal flotation, coal particle aggregation only occurred between fine coal particles resulting in an increased recovery of coal particles as well as the entrapment of fine gangue minerals.     

煤粉颗粒中矿物分布特征及其对飞灰特性的影响

利用ＳＥＭ－ＥＤＡＸ研究了分别燃用褐煤,烟煤和无烟煤的３个电厂入炉煤粉中矿物分布与飞灰显微结构特征,在煤粉颗粒中划分出独立矿物和细分散状矿物两种类型,后进一步分出以粘土矿物为主（Ａ）、以黄铁矿为主（Ｂ）和粘土矿物与黄铁矿共生（Ｃ）３种亚型,而褐煤粉粉中这３种亚型又与微粒状方解石和有机结合态钙离子共生,研究表明,除以独立矿物存在的石英和粘土矿物转化为飞灰中不规则颗粒外,其它类型矿物主要形成球形闰,细分散矿物中亚型Ａ形成硅铝质颗粒、亚型Ｂ和Ｃ形成铁质颗粒,而褐煤中细分散矿物形成钙质颗粒;高挥发分具粘结性有机组分中的细分散矿铁质颗粒,而褐煤中细分散矿物形成钙质颗粒,高挥发分具粘结性有机组成中的细分散矿物趋于成空心微珠,而其它有机组分中的细分散矿物容易形成了子母珠和实心微珠。     

胺类分散剂分选超纯煤的机理研究

在煤的油团聚分选工艺中，加入某些特殊胺类分散剂可得到灰分低于１．０％的超纯煤．试验以ＰＮ－４５分散剂为主，研究了该胺类分散剂在超细煤分选中对煤矸石中铝、硅酸盐矿物润湿性、分散性以及电动电位的影响，通过分析矸石中铝、硅酸盐矿物的表面特性，阐述了该类分散剂主要通过强的氢键吸附与其产生作用的机理，并利用红外光谱进一步验证了机理的合理性．     

从黏土行为视角认识煤泥水沉降性能

黏土颗粒在煤泥水中是不稳定的,其颗粒粒度分布、表面水化膜厚度、电动电位分布等参数都会随浸泡时间增加而变化,从而导致黏土颗粒之间相互作用形式发生变化,黏土颗粒与煤颗粒之间相互作用也随之改变,最终表现为煤泥水沉降性能的变化和差异。文章以煤泥水中有代表性的黏土矿物—高岭石和蒙脱石为研究对象,分析了煤中黏土矿物在水中性质和行为的变化特征,从黏土行为视角总结了国内外对煤泥水沉降性能的认识和研究历程,并展望了煤泥水处理技术的发展趋势。     

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。     

乌达矿区主采煤层泥炭沼演化及其特征

通过对煤相参数和煤中自生矿物（特别是煤中自生黄铁矿和粘土矿物）的分析，提出了ＶＣ／ＰＤ参数以反映煤形成时介质的酸碱度．从剖面和平面上对乌达矿区主采煤层煤相的演化和活性组分的分布进行了探讨，对煤中硫的分布及其与煤相的关系进行了分析，最后对煤中自生粘土矿物的产状与其所反映的水介质条件也进行了阐述．     

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。     

基于浮选-化学联合作用对高炭煤的深度脱灰效应研究

煤炭作为化工原材料的应用途径正逐步向精细化、高端化利用转变,将高炭煤深度脱除矿物质制备成超纯煤可以作为高附加值先进炭素材料的原料。以太西无烟煤为原料,采用自制的微泡浮选柱通过Box-Behnken试验设计方法优化浮选试验,借助XRF,XRD和SEM-EDS分析了最佳浮选条件下的浮选精煤,进一步明晰微泡浮选方法深度脱除矿物质的过程和不同矿物质对无烟煤深度脱矿的影响。同时也采用了NaOH-HCl方法深度脱除无烟煤中的矿物质,通过XRD,SEM-EDS分析脱矿样品的性质,明确无烟煤中矿物质的脱除机理以及限制深度脱矿的因素。微泡浮选试验表明,当捕收剂用量3.36 kg/t、起泡剂用量1.81 kg/t和调浆强度4 560 r/min时,浮选效果最佳,能得到灰分0.52%、产率66.25%的浮选精煤,由测试表征可知细泥罩盖和粒度小于2μm、有机质占95%以上的连生体颗粒是限制微泡浮选方法深度脱矿主要原因。NaOH-HCl脱灰试验表明,随着样品粒度减小,样品灰分显著降低,当样品的体积平均粒径为8.01μm时,脱矿效果最佳,能得到脱矿率86.81%、灰分0.36%的脱矿样品。而无烟煤中低反应活性的石英和伊利石以及被煤基质包裹的微细硅酸盐矿物影响太西无烟煤的化学深度脱灰。基于微泡浮选方法和NaOH-HCl方法在高炭煤深度脱矿过程中存在的极限问题,提出浮选-化学联合深度脱灰方法对太西无烟煤进一步深度脱灰,首先通过浮选预处理减少石英和伊利石等低反应活性的矿物质总量,再将浮选精煤中存在的矿物质与NaOH反应生成水溶性的硅酸钠和易溶于酸的硅铝酸钠而被脱除,并以此构建了浮选-化学联合方法深度脱灰历程描述模型,最终得到超低灰(0.12%)、高碳、高发热量能制备成高附加值炭材料的超纯煤样品。     

煤中黏土矿物对煤炭运输设备冻黏强度的影响

为分析煤中黏土矿物对煤炭运输设备冻黏强度的影响,选取不同矿的3种煤,通过XRD检测3种煤所含的主要黏土矿物分别为蒙脱石、绿脱石和伊利石,配制3种煤的精煤和在其基础上添加各自不同含量黏土矿物的煤样,以及同一种煤的精煤和在其基础上添加3种不同种类黏土矿物的煤样,应用研制的冻黏强度测试装置测试各煤样在常见基体Q235材料上的冻黏强度,结果表明:相比3种煤的精煤煤样,添加10%黏土矿物的3种煤煤样冻黏强度分别增加25.0%、22.1%、11.0%,添加20%黏土矿物的3种煤煤样冻黏强度分别增加47.4%、36.2%、24.4%,当添加黏土含量大于20%~30%时,3种煤的冻黏强度基本都不再增加;对于同一种煤,在其冻黏强度随黏土含量增加阶段,添加等量蒙脱石、绿脱石,煤样的冻黏强度增幅程度高于添加伊利石的煤样。煤中黏土矿物可增强煤的亲水性,使煤冻黏强度在一定范围内随黏土含量增高而增加;蒙脱石、绿脱石的亲水性高于伊利石,对煤冻黏强度影响更大。     

注CO2与煤中矿物反应渗透率变化规律

以晋城矿区寺河井田为研究对象,借助扫描电镜和X射线衍射仪得出煤中矿物成分和充填方式;基于煤储层几何模型结合渗流理论,构建了煤体原始渗透率和矿物溶解后渗透率变化的数学模型;在对寺河矿孔径分布、不同矿物溶解度测试基础上,探讨了注CO2后与煤中不同矿物反应渗透率的变化规律。研究结果表明：煤中矿物主要为黏土和碳酸盐矿物;煤中矿物主要以薄膜状附着和完全或半充填于煤层裂隙2种充填方式存在;不同矿物溶解、沉淀时间差异性导致注CO2后煤储层渗透率呈现先增加后减小趋势;在矿物含量相同条件下,在大孔径孔裂隙中附着或充填的矿物含量越高,矿物溶解后煤储层渗透率增加越多。煤层注CO2后煤层渗透率变化实验测试一定程度上验证了数学模型的可靠性。     

“多能源同盆共存”中铀的煤地球化学研究现状及思路

在阐述“多能源同存共盆”研究理念的由来和产生背景的基础上,从煤地质学的角度,指出了多能源同盆共存理论现有认识中的不足和亟待解决的问题,阐明了在多“能源同盆共存”统一背景下铀的煤地球化学研究的必要性和紧迫性.指出,强化对煤系烃源岩型（或煤系有机岩即煤岩型及煤系泥岩型）铀的富集机理和赋存规律的专项研究是建立“多能源同盆共存”理论的重要基础,进一步深入展开对煤中微量元素、常量元素与铀的赋存状态及其相互关系研究,查明煤中某些显微组分与铀相关性、油气转化过程中铀的地球化学行为,是煤地球化学在建立“多能源同盆共存”理论中应发挥的重要作用.     

不黏煤捕收剂试验及其浮选促进机理研究

低阶煤表面存在大量的含氧官能团,使其在浮选过程中难以很好地完成矿化过程,导致低阶煤浮选产率低。为了解决传统的柴油等极性油捕收剂在低阶煤浮选中选择性较差,不能有效分选的问题,采用一种高效捕收剂对陕西正通煤业不黏煤煤样进行浮选试验,并与柴油作为捕收剂的试验进行了对比。通过红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、光学接触角等检测试验,进一步分析了高效捕收剂的浮选促进机理。试验结果表明:煤样表面存在的含氧基团在浮选过程中降低了煤的可浮性;相比柴油捕收剂,高效捕收剂增大了煤粒的接触角,可使浮选精煤灰分降低4.06个百分点。     

贵州遵义地区煤矸石的矿物成分

 摘 要：遵义地区是贵州省重要的煤炭生产基地之一,其煤矸石堆积量大、利用率低、利用途径少,是典型的煤矸石危害和资源浪费并存的地区。本次工作对该区遵义煤矿、桐梓煤矿、泮水煤矿和凤岗煤矿的煤矸石进行了X衍射分析,初步查明了该区煤矸石的矿物成分及变化规律。结果表明,研究区煤矸石矿物成分明显受含煤地层的岩石类型控制,普遍含有大量的粘土矿物和一定量的锐钛矿,粘土矿物含量受含煤地层的岩石类型、风化作用、堆放位置和堆放时间等因素的影响;锐钛矿受风化作用的影响较小、易于分选,是煤矸石中稀有、稀土、贵金属等价值很高元素的赋存矿物,在综合利用,尤其是经济价值更高的高端利用中应给予重视。