提高选择性双向絮凝分选极细粒煤效果的途径

介绍了选择性双向絮凝分选原理及使用该技术分选极细粒煤泥的试验研究 ,讨论了煤样粒度、矿浆浓度、矿浆pH值、矿浆搅拌强度对选择性双向絮凝分选效果的影响 ,结果表明 ,上述因素对改善选择性双向絮凝分选极细粒煤泥效果有较大的作用 ,并提出了提高选择性双向絮凝分选效果的途径。     

超声波改性阳离子聚丙烯酰胺对煤泥水絮凝沉降及脱水性能的影响

絮凝沉降和过滤脱水是煤泥水处理的常见方法。絮凝效果直接影响煤泥的脱水效果。提出了一种利用超声改性的阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）强化煤泥水絮凝脱水过程的新技术。用流变仪研究了超声预处理不同时间的CPAM溶液的特性。通过沉降试验以及浊度测试分析了超声改性絮凝剂对煤泥水沉降的影响。使用聚焦光束反射率测量系统与颗粒观测系统观察不同改性CPAM处理煤泥水时的絮体特性。建立了絮体特性与煤泥水过滤过程所形成的滤饼特性的联系。实验结果表明，经过40 s超声处理的CPAM作用于煤泥水后，煤泥絮凝效果最好，上清液浊度最低，为180 NTU。在该条件下，煤泥的过滤速度最快，与未经超声处理的情况相比，过滤时间减少25 s。此外，在此条件下获得的滤饼水分含量也最低，为29%。因为经过40 s的超声处理后，部分CPAM分子链被超声产生的强烈的机械以及化学作用随机切断，这些被切断的CPAM分子链将煤泥颗粒逐渐聚集成微小絮体，而未被切断的CPAM分子链进一步将这些小絮体连接在一起。煤泥颗粒在聚合物内部通过多组分聚合物的复杂体系得以紧密结合。随着絮体的沉降，形成了更加致密的结构和沉积床。这些致密的絮体构建的沉积层具有较...     

化学助滤剂强化煤泥过滤脱水效果的试验研究

为改善鸡西荣华矿选煤厂煤泥的过滤脱水效果,以该厂细煤泥为研究对象,在对煤泥基本理化性质分析的基础上,采用凝聚剂型助滤剂、絮凝剂型助滤剂对其进行过滤脱水。试验结果表明:在试验条件下,以凝聚剂型助滤剂Fe(NO3)3和絮凝剂型助滤剂PAM作为联合助滤剂,且药剂用量均为6 m L时,煤泥过滤脱水效果最好,过滤速度达到3.33 m L/(m2·s),滤饼水分最小值为31.33%。     

阳离子改性淀粉絮凝剂在邢台选煤厂煤泥水处理中的应用

为了有效解决邢台选煤厂煤泥水中微细粒含量多、自然沉降和脱水困难的问题,研究采用实验室研制的阳离子改性淀粉絮凝剂(SDA)对邢台选煤厂煤泥水进行沉降试验。试验结果表明,该絮凝剂在吨干煤泥用量为0.37kg时,辅以凝聚剂明矾(吨干煤泥用量为6.25kg)进行煤泥水絮凝试验,在滤饼水分相近的情况下,过滤时间比现场原用药剂缩短了1/3,且该药剂价格低廉、无毒、无害。     

化学助滤剂对微细粒煤泥的助滤作用研究

以选煤厂<0.25mm微细粒煤泥为研究对象,考查了不同类型化学助滤剂的作用效果。研究结果表明:絮凝(凝聚)剂型助滤剂的作用以提高过滤速度为主,表面活性剂类助滤剂则以降低滤饼水分为主;不同药剂联合使用可使煤泥过滤效果得到显著改善,几种药剂组合均可使煤泥的过滤速度提高3～4倍,且滤饼水分低于空白值;絮团结构表征结果说明,絮团的分形维数越大,其结构越规则,煤泥的过滤速度越快。     

基于不同试验设计方法的高灰煤泥浮选试验研究

采用水溶液共聚法,以十八烷基二甲基烯丙基氯化铵为疏水单体,以过硫酸铵与亚硫酸氢钠为引发剂,制备了疏水改性型聚丙烯酰胺HPAM,并对其在煤泥中的絮凝浮选效果进行了选择性絮凝-浮选试验及浮选速度试验．研究结果表明：与常规的阴离子聚丙烯酰胺APAM相比,HPAM为絮凝剂时精煤产品的产率、浮选完善指标与分选选择性评价指标更高,对微细粒煤泥能够取得更优的浮选效果。     

疏水改性聚丙烯酰胺的制备及选择性絮凝- 浮选研究

采用水溶液共聚法,以十八烷基二甲基烯丙基氯化铵为疏水单体,以过硫酸铵与亚硫酸氢钠为引发剂,制备了疏水改性型聚丙烯酰胺HPAM,并对其在煤泥中的絮凝浮选效果进行了选择性絮凝-浮选试验及浮选速度试验.研究结果表明:与常规的阴离子聚丙烯酰胺APAM相比,HPAM为絮凝剂时精煤产品的产率、浮选完善指标与分选选择性评价指标更高,对微细粒煤泥能够取得更优的浮选效果.     

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。     

浮选中煤絮凝浮选试验研究

针对磨矿后微细粒煤泥,进行了选择性絮凝-浮选分离试验研究,分析比较了絮凝浮选与常规浮选试验浮选速率,并分析了PAM对煤泥絮凝浮选动力学的影响。结果表明:絮凝浮选可显著提高浮选速率、缩短浮选时间,与常规浮选相比,PAM可以明显节省捕收剂用量,随着PAM用量增加,絮团中夹带的高灰细泥增加,精煤灰分随之增加;利用Origin软件对试验结果模型拟合,得出经典一级动力学模型是絮凝浮选最合适的模型。     

高浓度细粒煤泥水的絮凝沉降研究

试验考察了药剂用量、流体剪切条件、沉降方式、煤泥水浓度和剪切方式对高浓度细粒煤泥水絮凝沉降效果的影响。试验结果表明,聚丙烯酰胺具有较好的絮凝沉降能力,对高浓度细粒煤泥水的絮凝沉降主要是包裹作用机理;剪切条件至关重要,弱强度条件下剪切1 m in,可获得较高的清水分离率和较好的絮凝沉降效果,斜板沉降比垂直沉降清水分离率高得多。     

高聚物絮凝作用机理的定量化研究

介绍了数学形态学的基本理论,阐述了该理论用于煤泥絮凝图像处理的步骤及方法,获取了絮团粒度、桥长等微观结构参数。根据研究结果,提出了高聚物对细粒煤泥的絮凝模式,并实现了高聚物絮凝作用机理的定量化研究。     

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。     

基于絮凝动力学的煤泥水絮凝过程及其研究方法综述

煤泥水的絮凝沉降是煤炭湿法洗选工艺的重要操作单元。分析和优化絮凝过程,提高絮凝效率,对提高选煤生产效率有重要意义。本文从絮凝动力学的角度,综述了煤泥水中悬浮颗粒的性质、药剂制度和流体运动对絮凝过程的碰撞频率、碰撞效率和破碎效率的影响,总结了絮凝药剂促进细颗粒絮凝的化学作用机制和湍流涡旋尺度调控对提高絮凝效率的物理作用机制;综述了从絮凝动力学角度研究煤泥水絮凝过程的方法,比较了计算流体力学(CFD)、群体平衡模型(PBM)和离散元(DEM)等方法应用于煤泥颗粒间作用力、絮凝流场和煤泥絮凝动态过程研究的优缺点。通过比较分析认为,CFD-DEM耦合方法特别适用于多组分、多粒度的煤泥水体系,是研究煤泥水絮凝的理想方法。     

选择性双向絮凝技术分选极细粒煤的试验研究

介绍了选择性双向絮凝分选原理及用选择性双向絮凝技术分选极细粒煤的试验研究 ,结果表明 ,该法可对极细粒煤泥进行分选 ,通过采取多次分选的方式 ,可制得灰分在 3%以下的洁净燃料。     

机械能输入对超净煤分选中絮团生成的影响

研究了超净煤制备工艺中机械能输入对絮团生成的作用机理,利用扩展的DLVO理论计算微细煤粒间的作用势能并绘制势能曲线,说明机械能的输入是使微细煤粒间克服势能曲线能垒形成絮团的必要条件;对絮团生成过程进行动力学分析计算,说明机械能输入对絮团生成的影响。为了验证机械能输入对絮团生成的影响,通过沉降试验,证实机械能输入对絮团效率的作用,发现搅拌速度在500~2 000 r/min时,絮团效率迅速增加,在2 000 r/min时达到峰值,此后搅拌速度增加絮团效率基本稳定,无明显变化;通过分析金相显微镜拍摄的絮团图片,证实机械能输入对絮团形态的作用,发现絮团的结构随着机械能的输入由松散逐渐紧实,而机械能输入过量后,絮团结构又重新被破坏,最终成为疏松的链状絮团;通过常规浮选法,证实不同机械能输入对超净煤品质的作用,发现在搅拌速度为2 000 r/min时,超净煤产品产率最高,灰分最低。     

Polymer-bridging flocculation performance using turbulent pipe flow

Hydraulic flocculation has attracted the attention of many researchers and designers due to its potential applications, simple design, small foot print and reduced electrical/mechanical energy consumption. Flocculation studies were conducted with two types of equipment, namely the Flocs Generator Reactor (FGR) and the Flocculation–Flotation (FF), comparing both aggregation devices. FGR is a compact system whereby the flocculation of particles occurs through a helical reactor and FF has a serpentine design. Both devices have plug flow regimes with suitable hydrodynamics to disperse the polymer and also to generate flocs, enabling solid/liquid separation. This work summarizes recent results on hydraulic flocculation as a function of particle type and concentration (colloidal Fe(OH)₃ and coal particles as suspension models), polymer type and dosage. The FF and the FGR were evaluated individually and with the FF placed ahead of the FGR. The effectiveness of the process was measured by indirect performance criteria such as solid/liquid separation. Best efficiency for the Fe(OH)₃ flocs generation was obtained using the FGR, reaching settling rates of 22 mh⁻¹. Best results for coal dispersions were obtained with the FF ahead to the FGR, reaching settling rates of 30 mh⁻¹. In all cases, flocculation degrees were higher than 98% and showed that efficiency is largely dependent on flocs characteristics (size, mass density and water contents). These data show a high performance of polymer-bridging flocculation efficiency for both hydraulic flocculation devices evaluated, considering two suspension models (Fe(OH₃) and coal particles), and validate the potential of the in-line flocs formation prior to solid/liquid separation at high rates.     

基于分形维数分析剪切力场对超净煤分选的作用

针对目前物理法制超净煤工艺中絮团形成过程动力学指标和絮团形态学变化与超净煤分选效果之间关系研究的不足,应用分形维数分析了剪切力场中絮团形态和粒径的非线性变化并解释了其与超净煤分选效果之间的关系。通过量纲分析法,确立絮团分形维数与搅拌速度的函数关系;通过二维分形维数的研究,描述和表征颗粒群体的整体性和平均性;通过絮团多重分形图谱的研究,揭示絮团分形变化的动力学过程。进而确立絮团生成动力学过程中的控制指标,以期为超净煤制备过程中的工艺操作提供科学依据,为实际工程应用提供适当的控制参数的指导。研究表明,机械搅拌速度为2 000 r/min时,絮团的二维分形维数有最大值1.762,此时絮团具有密实的结构和合适的粒径;多重分形图谱特征参数f(α_(max))具有最大值0.796,此时絮团粒径最大,数量最多。故此时分选出的超净煤有最高产率84.314%,最低灰分0.831%。     

细粒太西煤选择性絮凝分选技术

论述了选择性絮凝在太西煤分选中的应用研究,分别对分散剂用量、絮凝剂用量、矿浆浓度等各因素进行了单因素试验研究和正交试验研究,分析各因素对选择性絮凝的最优条件。结果表明,该法既可对极细粒煤泥进行分选,又可制备洁净燃料,对小于0.045 mm占68%的太西煤,可得灰分1.29%的精煤,产率在41.26%。     

“十五”重介选煤大型装备的发展

简要介绍了“九五”科技成果对选煤技术的影响和与“十五”攻关课题“重介质旋流器选煤新工艺及设备的研究”配套的重介质旋流器、高效脱介筛、高效磁选机和卧式振动离心机等大型选煤设备的发展概况。