煤泥自载体浮选

粒度组成细、高灰细泥含量大的煤泥浮选时,浮选精煤易于超灰且精煤产率低、生产操作困难。针对这些问题,在总结载体浮选理论的基础上,研究了以浮选精煤作为自载体改善煤泥浮选效果的作用和机理。结果表明:用浮选出的精煤作自载体可显著改善煤泥的浮选效果。随自载体量的增加,精煤产率、浮选完善指标、尾煤灰分均提高,浮选精煤灰分降低。乌海煤泥采用该工艺浮选时,确定出最佳自载体用量为入浮煤泥的10%,加入自载体经4次循环后即可达到稳定的浮选效果,浮选精煤产率提高7.11%、灰分降低1.14%,浮选完善指标提高7.25%。EDLVO理论的计算研究表明,精煤本身的疏水性和捕收剂在煤粒表面吸附产生的疏水力,促使细煤粒黏附于粗颗粒载体,细颗粒间也会发生疏水絮凝,改善了浮选环境和浮选效果。     

五虎山选煤厂原煤自发酸化机理研究

针对五虎山选煤厂高硫煤在洗选加工之前酸化的情况,利用实验及微生物分类测序技术对煤样酸化的成因机理进行研究,并对微生物在不同分类水平下相对丰富度进行统计。结果表明:刚从矿井采出的原煤中微生物的丰富度最高,存在四种具有硫氧化功能的硫杆菌属,分别是Acidithiobacillus、Sulfobacillus、Acidiferrobacter和Azonexus,且随外置时间的增加,这类微生物含量逐渐减少。依据微生物复合作用理论对这类菌属的作用机理进行分析,煤样酸化的主要原因是高硫煤中硫铁矿在空气、水和微生物的共同作用下形成硫酸、硫酸高铁溶液,从而影响了煤炭的加工利用。     

粗煤泥分选新工艺的试验研究

提出了一种新的粗煤泥的分选方法,即首先把粗煤泥粉碎到普通的泡沫浮选能够获得精度分选的粒级,然后采用泡沫浮选进行分选。磨煤试验和显微镜分析表明:粗煤泥经过粉碎后,其中的无机矿物得到了一定程度的解离,有利于提高精煤的产率。粗煤泥经磨碎至d50为82.57μm后,采用普通的泡沫浮选,可使浮选精煤产率达到70.00%以上,而精煤灰分低于11.00%。与目前采用的重选方法处理粗煤泥的工艺相比,该工艺分选效果有了显著的提高。     

絮团形态学特征对絮团与气泡碰撞、吸附的影响

为了研究絮团的形态对絮团与气泡碰撞及吸附的影响,设计了图像分析系统,拍摄了絮团与气泡接触过程中的视频文件并从中提取含有絮团位置及形态特征的静态帧。使用Image Pro Plus 6.0根据絮团的粒径对絮团进行了粒度级的划分,使用统计学的方法,对每个粒度级的絮团与气泡的碰撞及吸附效率进行了分析及计算,发现碰撞效率随絮团粒径的增加而增长,吸附效率先随着粒径的增加而增长但是在絮团粒径为200μm左右时出现转折,开始下降。利用Matlab位置提取程序对絮团运动过程中位置信息进行获取,根据Stokes沉降原理,计算絮团密度,发现絮团的密度随着粒径的规律性变化,在粒径为170μm时密度最大。认为絮团粒径对碰撞效率起主导作用,絮团密度对吸附效率起主导作用。此外,通过观测絮团与气泡接触过程发现,结构密实的絮团自与气泡发生接触后接触点恒定,而结构疏松的絮团与气泡接触后普遍存在旋转的现象,接触点的变化,导致结构疏松的絮团极易从气泡上脱落,吸附效率低。     

水煤浆燃烧残渣粒度动态特性的研究

采用水煤浆雾化悬浮燃烧实验装置对神木水煤浆悬浮燃烧过程煤焦颗粒的动态变化特性进行了研究，主要通过水煤浆雾化悬浮燃烧实验装置、Malvin激光粒度测定仪、SEM等分析手段，揭示了水煤浆燃烧煤焦颗粒的变化特性.实验结果表明：神木水煤浆在700，900 ℃燃烧时，残渣粒度及其圆形度急剧减小；而在900，1 000 ℃燃烧过程中，残渣颗粒的粒度、圆形度经历了燃烧反应初期迅速减小，燃烧反应后期又有所增大变化的过程.     

煤泥絮团分选超净煤的试验研究

为探索处理动力煤选煤厂煤泥的新途径,以动力煤选煤厂煤泥为研究对象,分析了煤泥的性质、煤泥中矿物质的种类和嵌布特征,通过分步释放浮选试验考察了该煤泥的理论精煤产率和灰分,分析了煤泥经超细粉碎后分选超净煤的可行性。基于扩展DLVO（EDLVO）理论,论证了絮团浮选前采取高剪切搅拌的必要性,研究了高速搅拌对颗粒和药剂之间的促进作用。采用絮团浮选方法,对超细粉碎后的煤泥进行了超净煤分选试验,探讨了高剪切搅拌叶轮线速度、搅拌时间、煤泥粒度和非极性油用量与分选效果的关系。试验结果表明,只有在高速搅拌的情况下超细粉碎后的煤泥颗粒才能形成絮团,并且在与药剂作用后,降低了需要输入的搅拌功耗;高速搅拌还可以促进药剂的分散,从而增加药剂与煤颗粒的碰撞概率;若要达到较好的絮团分选效果,需要一定程度的搅拌强度和适当的搅拌时间。当粉碎平均粒度为4.70 μm、非极性油用量为135.24 kg/t、叶轮线速度为12.56 m/s、搅拌时间5 min时,分选出的超净煤灰分达到1.15%,产率为69.23%。     

水玻璃用作煤泥浆添加剂

本文通过对水玻璃的物理和化学性质的分析，论证了水玻璃作为煤泥浆添加利的可行性。     

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%。     

废弃油脂制备煤泥捕收剂的研究

通过小筛分试验和可浮性试验,说明煤泥易泥化,细泥含量高,黏附、夹带严重,导致精煤灰分偏高;煤泥属难浮煤种。采用废弃油脂制备煤泥浮选捕收剂,并进行实验室浮选试验,同时分析药剂作用机理。煤泥浮选试验表明:在精煤灰分相近的条件下,生物柴油对煤泥的捕收性要低于柴油和煤油。当柴油、煤油与生物柴油分别以质量比1∶9复合时,煤泥浮选效果较好,精煤产率分别比生物柴油提高10.52%和9.06%,浮选完善度分别提高5.32%和4.33%。GC-MS分析表明:制备的浮选捕收剂中含有不饱和结构—C=C—、含氧官能团O||—C—和疏水性较强的长链烷烃。生物柴油与非极性烃类油组合用作捕收剂时,主要存在共吸附和促进吸附两种吸附机理,提高了煤泥可浮性,促进药剂在煤浆中分散,增大药剂与煤粒表面的接触概率,降低药耗。     

浅议水玻璃作煤泥浆添加剂

本文通过对水玻璃的物理和化学性质的分析,论证了水玻璃作为煤泥浆添加剂的可行性。