高岭土的磨剥条件工艺研究

采用单因素试验设计方法对在不同磨剥条件下的高岭土颗粒的粒度进行研究,分析了高岭土浆液的浓度、介质球的粒度、高岭土与介质球的质量比以及磨剥时间等诸因素对高岭土颗粒粒度的影响。利用SEM对磨剥样品的微观结构形貌进行了表征分析,从而得出了最佳的磨剥条件:高岭土浆液的浓度40%～45%、介质球的粒度0.8～1.0mm、高岭土与介质球的质量比1∶1、磨剥时间120min。     

GJ5×2大型双槽高强度搅拌球磨机用于朔州高岭土剥片的研究

GJ 5× 2大型双槽高强度搅拌球磨机 /剥片机是国内搅拌球磨机 /剥片机市场和超细物料加工中最新出现的超细磨 /剥片设备 ,具有产量高、超细磨效率高、产品粒度细、可连续生产、不需要矿浆冷却装置等优点。用于煤系硬质高岭土和南方软质高岭土 ,单机能力可达 1 5 -4 0t/h ,产品细度可达 -2 μm 80～ 90 %以上。     

广西合浦高岭土的剥片研究

以广西合浦某高岭土φ75 mm,φ50 mm水力旋流器串联分级溢流为剥片原料,采用搅拌磨进行了分散剂种类及用量、剥片浓度及时间对高岭石剥片效果的影响研究。得出在剥片浓度65%,剥片时间140 min,分散剂聚丙烯酸钠（DC）用量占原料重2%,分两次加入的情况下,剥片产品-2 μm粒级产率达到95%以上。     

高岭土插层剥片技术研究进展及展望

插层剥片能够大幅提升高岭土径厚比、比表面积等指标,是高岭土在生物医药、橡胶、涂料、吸附和催化等领域高端应用的关键技术,对高岭土矿产资源的高值化利用具有非常重要的意义。重点归纳和总结了近年来高岭土插层剥片的国内外研究进展,统计了插层剂种类、高岭土产地和插层反应条件(温度、水含量和时间)等对高岭土层间距和插层率的影响,阐述了辅助插层、多次插层置换等插层技术对高岭土层间距和插层率的影响,分析了不同工艺参数对插层效率的影响规律;阐述了物理剥片法、化学剥片法和物理化学剥片法等剥片技术,分析了剥片设备及工艺参数对不同产地高岭土的层间距、片层厚度、比表面积、孔容及形貌的影响。进而基于国内外研究进展探讨了插层微观机制、插层剂污染及高岭土径厚比低、纳米片不稳定等问题,并对高岭土插层剥片技术的未来发展方向进行了展望。绿色高效的插层剥片技术的研发与推广,对我国高端高岭土矿物粉体生产及下游产业高性能材料开发与利用具有重要意义。     

煤系硬质高岭土超细工艺技术研究

高岭土是重要的非金属材料,开发利用煤系高岭岩是我国乃至世界高岭土工业的发展方向.本文通过对煤系硬质高岭土在磨剥过程中给矿浓度、给矿流量、磨矿介质、分散剂量等工艺参数的研究,使超细粉的粒度更有效地得以控制.     

宜昌某高岭土剥片试验

宜昌某高岭土矿高岭土含量虽达95%左右,但-2μm粒级产率仅占30%,且有10%的叠片状未剥离高岭土,层间的着色有机杂质直接煅烧难以高效脱色。为获得高品质高岭土熟料,对试样进行了剥片工艺条件研究,并对剥片前后的高岭土进行了SEM分析和熟料白度研究。结果表明,在磨矿前一次性加入与试样质量比为3%的分散剂六偏磷酸钠,搅拌磨中刚玉质中球(=1.2 mm)与小球(=0.8 mm)的体积比为0.8∶1.5,介质充填率为70%,磨矿浓度为70%,剥片转速为800 r/min,磨矿时间为180 min情况下,剥片产品-2μm粒级产率为96.62%,普遍为表面平滑、颗粒均匀的高岭土单片;剥片前后高岭土熟料的白度分别为76.84%和82.08%,剥片使熟料的白度提高了5.24个百分点。剥片后高岭土的粒度和熟料的白度均达到高档填料的质量要求。     

萍乡硬质高岭土矿物学特征及插层复合物制备

通过化学分析、岩矿鉴定、红外光谱、热重-差热分析、X射线衍射和扫描电镜分析测试和观察，对江西萍乡某矿煤系硬质高岭土的矿物学特征进行了研究。结果表明：江西萍乡煤系硬质高岭土矿物组成简单，主要由高岭石组成，杂质含量极少，结晶程度高，可用于合成催化剂用分子筛和制备有机物插层等。在此基础上，进行了高岭石-甲酰胺插层复合物制备的试制研究。     

煤系高岭土补强丁苯橡胶试验研究

以辽宁省某选煤厂煤泥为原料,通过小锥角旋流器提取煤系高岭土,采用JL含硫有机硅烷偶联剂对煤系高岭土进行表面改性,通过改变煤系高岭土粒度、改性剂用量及改性温度等因素研究煤系高岭土对丁苯橡胶的补强效果。结果表明,当煤系高岭土粒度为Y50,改性剂用量为1%,改性温度为105℃时,30%代替炭黑补强丁苯橡胶,抗拉强度为19.90 MPa,延伸率为527.1%。由扫描电镜(SEM)及傅里叶红外光谱(FTIR)分析可知,改性后煤系高岭土粒度变小且分散均匀,改性剂与煤系高岭土反应形成共价键和氢键等化学键,使煤系高岭土由亲水性变为亲油性,提高了煤系高岭土在橡胶中的分散性和对丁苯橡胶的补强作用。     

湖北兴山煤系高岭土增白研究

分析了影响湖北兴山煤系高岭土增白的几个主要因素。研究表明 :湖北兴山煤系高岭土的矿物组成和性质、酸的种类、酸浸条件、煅烧温度、添加剂的用量等 ,都对煤系高岭土的增白效果有影响。在进行插层处理后 ,最终使煅烧高岭土的白度由自然白度 2 2 5上升到90 4,获得了 -2 μm >90 %、白度 >90的产品。     

GJ5x2大型双槽高强度搅拌磨机的开发与应用

GJ5x2大型双槽高强度搅拌磨机是国内超细物料加工中最新出现的超细磨／剥片设备,也是目前国内这一领域内最大规格的设备之一。该设备采用了双叶轮搅拌器、方断面双槽槽体和带负荷起动方法等创新技术,设备生产能力大,超细磨效率高,产品粒度细,可连续生产。该设备具有人性化的结构和外形尺寸,便于安装、操作和维修,已成功应用于某高岭土公司煤系煅烧高岭土剥片中,在1．2～1．5t／h的生产能力下,单机产品细度可达-2μm 85％以上,两台串联可达-2μm90％以上。     

高压射流式水煤浆的制备与应用

为提高水煤浆浆体稳定性, 基于煤炭颗粒的微观孔洞和裂隙理论, 提出了高压射流式水煤浆制浆工艺。 射流式水煤浆制浆工艺技术具有以下优点：淤适应制浆的煤种广泛;于水煤浆中平均煤炭颗粒度可控性好;盂制浆过程中分散剂用量少, 且不需使用稳定剂;榆水煤浆稳定性好;虞与传统水煤浆相比, 同煤种同浓度的水煤浆其黏度较低, 在同煤种相同水煤浆黏度下, 可制备出更高浓度的水煤浆;愚改善了煤种与添加剂的配伍关系;舆与传统水煤浆制浆工艺相比, 射流式水煤浆制浆工艺节能20%;余适合长时间仓储或长距离输送。 经存放试验及燃烧验证, 高压射流式水煤浆细化装置及其成套设备生产的射流式水煤浆在存放2年后未产生硬性沉淀, 且燃烧稳定, 灰烬呈灰白色, 无结焦现象, 应用效果良好。     

改性高岭土抑爆剂对瓦斯煤尘复合爆炸压力的影响

瓦斯煤尘复合爆炸严重影响了煤矿的安全生产,造成了大量的生产损失与人员伤亡。研发能应用在煤矿中高湿低温等复杂环境中的抑爆剂成为了研究的难点与热点。为研发出新型改性高岭土瓦斯煤尘抑爆剂,通过插层改性的方法制备了3种改性高岭土抑爆剂,采用热重分析、扫描电镜和红外光谱分析对样品的热稳定性、表面结构以及官能团变化进行了研究。选用重庆南桐煤样,通过标准筛对煤样进行筛分,通过粒径扫描与扫描电镜观测了煤粉的粒径分布与表面形貌。使用20 L球型爆炸系统对抑制剂抑制瓦斯煤尘爆炸的特性进行了研究,探究改性后高岭土对爆炸最大压力、最大压力上升速率及爆炸峰值时间等爆炸特征参数的影响;基于粉体表征结果及抑爆数据对改性高岭土抑制作用下的瓦斯煤尘爆炸的抑爆机理进行了分析。结果表明:改性高岭土抑爆剂兼具高岭土及插层粒子的双重抑爆效果,改善了高岭土的团聚现象,同时氨基磺酸铵粒子提升了高岭土的热解与抑爆性能。对瓦斯煤尘复合爆炸的抑制性能明显优于改性前粉体,且抑爆效果随着抑制剂质量浓度增加而增大,存在临界质量浓度,试验表明,当改性高岭土与煤尘比例为2∶3,且质量浓度为0.175 g/L时,最大爆炸压力的降幅达到了32.6%,爆炸峰值时间延缓了0.45 s,展现出最佳的抑爆效果。     

改性高岭土抑爆剂对瓦斯煤尘复合爆炸压力的影响

瓦斯煤尘复合爆炸严重影响了煤矿的安全生产,造成了大量的生产损失与人员伤亡。研发能应用在煤矿中高湿低温等复杂环境中的抑爆剂成为了研究的难点与热点。为研发出新型改性高岭土瓦斯煤尘抑爆剂,通过插层改性的方法制备了3种改性高岭土抑爆剂,采用热重分析、扫描电镜和红外光谱分析对样品的热稳定性、表面结构以及官能团变化进行了研究。选用重庆南桐煤样,通过标准筛对煤样进行筛分,通过粒径扫描与扫描电镜观测了煤粉的粒径分布与表面形貌。使用20 L球型爆炸系统对抑制剂抑制瓦斯煤尘爆炸的特性进行了研究,探究改性后高岭土对爆炸最大压力、最大压力上升速率及爆炸峰值时间等爆炸特征参数的影响;基于粉体表征结果及抑爆数据对改性高岭土抑制作用下的瓦斯煤尘爆炸的抑爆机理进行了分析。结果表明:改性高岭土抑爆剂兼具高岭土及插层粒子的双重抑爆效果,改善了高岭土的团聚现象,同时氨基磺酸铵粒子提升了高岭土的热解与抑爆性能。对瓦斯煤尘复合爆炸的抑制性能明显优于改性前粉体,且抑爆效果随着抑制剂质量浓度增加而增大,存在临界质量浓度,试验表明,当改性高岭土与煤尘比例为2∶3,且质量浓度为0.175 g/L时,最大爆炸压力的降幅达到了32.6%,爆炸峰值时间延缓了0.45 s,展现出最佳的抑爆效果。     

原煤密度对泥化及煤泥颗粒表面电位的影响

对淮南矿区丁集选煤厂50~0.5 mm不同密度级原煤进行了泥化试验,采用X-射线衍射仪和电泳试验分别对原煤矿物组成和煤泥微细颗粒表面电位进行了测定。结果表明:入选原煤中主要矿物成分有石英、高岭石、绿泥石等;高密度和中间密度级原煤泥化率大,+1.60 g/cm3原煤泥化煤泥中-0.045 mm颗粒最多,其中约90%以上为-0.025 mm的微细颗粒;随着原煤密度的增大和煤泥粒度的减小,泥化煤泥微细颗粒表面电位呈减小趋势,水的硬度、原煤中可溶性盐及颗粒表面性质对煤泥微细颗粒电位产生重要影响,微细煤泥颗粒表面电位增大会导致其在煤泥水中处于更加稳定的分散状态。     

煤焦油在煤泥浮选中的应用研究

从理论上分析了煤焦油用于煤泥分选的可能性,采用其馏分——洗油作为煤泥浮选的捕收剂,考察了在最佳抑制剂和分散剂用量下,洗油和仲辛醇用量不同时煤泥粒度对浮选效果的影响,结果表明:0.25～0.074mm粒级颗粒比>0.25mm粒级颗粒好浮,<0.074mm粒级颗粒的可浮性最差。     

阳离子型PAM絮凝剂的光引发合成表征及絮凝效果

采用光引发聚合的方式，使二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）与丙烯酰胺（AM）合成阳离子型聚丙烯酰胺（CPAM），研究了CPAM光合成的影响因素，对合成物进行了性能检测和结构表征，并研究了其对煤泥水的絮凝效果.结果表明：采用光引发聚合的方式合成CPAM是可行的.其最佳工艺条件是：单体总浓度20 %，DMDAAC与AM的摩尔比为1∶3~1∶4，光引发剂用量为单体质量的0.037 %～0.075 %.合成的CPAM可达特性黏数为750 mL/g，阳离子度为12 %；其絮凝性能优于聚丙烯酰胺，特别是对粒度细、富含高岭土的难沉降煤泥水，CPAM的絮凝效果尤为有效.     

煤颗粒分布对油煤浆流变特性的影响

采用神华煤和煤直接液化循环油配制成油煤浆，考察了煤的颗粒大小、颗粒分布以及浓度对煤浆流变特性的影响.试验结果表明：当浓度较低时，煤浆在比较宽的浓度范围内表现为牛顿流体；浓度较高时，表现为具有剪切稀化行为的假塑性流体.利用双峰级配理论，将粗颗粒煤粉加入细颗粒中可降低煤浆体系的黏度.但继续增大粗颗粒在煤粉中的比例，体系的黏度又会增大，而且煤浆的流变性能也发生改变.在试验条件下，粗细颗粒质量百分比为40∶60时体系具有最低的黏度，煤浆性质由同浓度的细颗粒体系的非牛顿流体转变为牛顿流体.因此，改变煤浆体系中煤的颗粒分布可在保持较高浓度时制备出具有较低黏度的油煤浆.     

利用高浓度印染废水制备水煤浆的研究

 采用神华集团的神华配煤和高浓度印染废水制备水煤浆,研究其成浆性能,并与自来水制备的水煤浆进行性能比较,结果表明：当添加剂LS-A的用量为0.7%时,能够制备出浓度合理、剪切黏度小于1200 mPa?s的水煤浆,且浆体流动性好;随着印染废水pH值的增大,水煤浆的静态稳定性越好,制浆性能基本没变;用印染废水制备的水煤浆主要表现为宾汉塑性流体和屈服假塑性流体,具有剪切变稀的流动特性,能够满足实际生产和运输的需要。     

Falcon重介离心分选机煤脱硫降灰效果试验研究

为研究细粒煤的脱硫降灰效果,采用Falcon重介离心分选和常规浮选方法,以浮选完善指标、脱灰率、脱硫率、脱硫完善度为考察指标,对南桐煤0～0.5 mm各粒级煤样进行了分选。结果表明:对于0～0.5 mm煤样,Falcon重介离心分选的脱硫率、脱硫完善度均高于常规浮选,而其余2个指标均低于常规浮选;对于0.5～0.125 mm煤样,Falcon重介离心分选的4个指标均高于常规浮选;对于0～0.125 mm煤样,除脱硫完善度外,其余3个指标均低于常规浮选。综合对比分析后认为,Falcon重介离心分选机的有效分选粒级为0.5～0.125 mm。     

温度及剪切时间对水煤浆表观黏度及流变性影响

针对低阶煤难以单独制备高浓度水煤浆的问题,分别采用木质素系、萘系、脂肪族分散剂对神华煤制浆.考察了制浆温度和剪切时间对神华煤水煤浆表观黏度和流变特性的影响.结果表明,改性木质素系和脂肪族分散剂可以制备具有工业应用价值的水煤浆,在制浆的质量分数为60%左右时,其浆体具有优良的抗剪切性能.