低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间研究

为表征低阶煤颗粒-气/油泡间矿化过程的差异,通过Sutherland理论下固体颗粒进入泡沫产品的总概率(E)和浮选速率常数(k)之间关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验,求得了低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间。浮选实验研究表明,在相同的捕收剂消耗量下低阶煤-油泡浮选产率均高于低阶煤-气泡浮选产率。诱导时间测试表明,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间(35 ms)要明显低于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间(93 ms)。上述实验结果表明,油泡表面的疏水性要强于传统浮选气泡表面的疏水性。然而,进一步利用Sutherland理论中固体颗粒进入泡沫产品的总概率和浮选速率常数之间的数学关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验求得的低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间分别为9.67和8.46 ms,其与诱导时间测试仪分别测量的诱导时间差异很大。这主要是由于在实际浮选过程中气/油泡的上升速度分别为23.26和22.68 cm/s,其远高于2015EZ型诱导时间仪测试过程中气/油泡碰撞速度(2.0 cm/s)。因此,诱导时间理论计算表明气泡-颗粒间的碰撞速度对颗粒-气泡间的诱导时间影响很大。上述研究结果表明油泡浮选效果优于传统浮选的内在原因在于低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间小于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间。     

煤岩显微组分对活性炭表面性质的协同效应机理

为探究煤岩显微组分对活性炭表面性质的协同效应机理,按密度分选富集煤岩显微组分,采用KOH活化法制备活性炭,测试了原煤和前驱体煤岩显微组分的性质,分析了活性炭的氮气吸附量、孔结构特征、官能团和润湿性。结果表明:按密度分选可以有效富集煤岩显微组分,煤中活性组分与惰性组分之间的协同效应对活性炭的表面性质有重要影响;中间密度级前驱体的活惰比(活性组分与惰性组分的体积分数比)适中,既有充足的活性组分造孔,又有足够的惰性组分形成骨架,用其制备的活性炭孔结构最发达,比表面积和总孔体积最大(分别为1 264.47 m~2/g和0.700 0 cm~3/g),中孔率最高(35.71%),氮气吸附量最大;随着前驱体活惰比减小,活性炭的含氧官能团少量减少,而矿物质含量迅速增加,使得KOH电解液对活性炭的润湿性增强。     

褐煤生物溶煤优化试验研究

研究通过大浮沉试验、硝酸氧化、微波氧化等方法对抚顺褐煤进行改性;通过紫外、化学方法对真菌AH、云芝、金针菇以及裂褶进行了诱变,并对真菌AH在抚顺褐煤为唯一营养源的培养基中进行驯化。通过宏观观察和测定转化率发现,真菌AH对精煤含量高的、微波与硝酸氧化联合预处理的煤样具有较好的溶解效果;真菌AH经煤驯化后,其液体溶煤转化率高达45%。真菌AH可以直接利用抚顺褐煤,利用率最高可达18.22%;pH对溶煤也有重要的影响,碱性环境利于溶煤。     

盘县某洗煤厂煤泥浮选特性研究

为提高选煤厂的煤泥浮选效果,通过X射线衍射分析、筛分、浮选等实验分析煤泥浮选特性。结果发现,煤泥中石英和高岭土含量较高,当矿浆浓度为100g·L~(-1),捕收剂(煤油)用量为1200g·t~(-1),起泡剂(仲辛醇)用量为100g·t~(-1)时,浮选效果最佳。     

基于正交试验设计的煤泥浮选工艺试验研究

汪家寨选煤厂煤泥含量大、灰分较高,在-0.5mm粒级煤泥混合浮选工艺中出现了跑粗或细泥夹带现象。为了充分回收煤泥中的可燃体,利用煤泥筛分、浮沉试验及分步释放试验对该厂的煤泥性质进行了分析,采用正交试验设计方法分别对煤泥混合浮选、分级浮选与二次浮选3种流程进行试验研究。研究结果表明,二次浮选工艺最适宜该厂的煤泥浮选,可有效降低高灰细泥对精煤的影响,降低浮精灰分;该厂最佳浮选条件为煤泥入浮浓度为80g/L、煤油耗量为240g/t、2号油耗量为120g/t,浮选完善指标为45.63,浮选精煤产率为69.93%,灰分为11.88%,各因素的主次关系为2号油耗量>煤泥入浮浓度>煤油耗量。     

基于粒度的重介旋流器煤炭分选效果研究

为了了解同一重介旋流器中不同粒级物料的分选状况,首先对颗粒进行受力分析,进而对重介旋流器进行了7次单机检查试验,绘制了相应试验中不同粒级的分配曲线。结果表明:旋流器分选物料中,随着物料粒度的减小,分选效果变差,可能偏差变大,分选密度变大。     

低阶煤颗粒-气/油泡间的疏水力常数研究

浮选实验表明油泡对低阶煤颗粒的捕收能力要远强于传统浮选过程的起泡。这主要是由于油泡表面被捕收剂覆盖,其表面疏水性要远高于气泡表面的疏水性。因此,在油泡浮选矿化过程中,低阶煤颗粒-油泡间水化膜的薄化速度要远快于煤颗粒-气泡间的薄化速度。诱导时间测试发现,随着DAH溶液浓度从10~(-7) mol/L增加到5×10~(-5) mol/L时,低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间从93 ms下降到12 ms。随着DAH溶液浓度从5×10~(-5) mol/L增加到10~(-3) mol/L时,低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间从12 ms增加到35 ms。当DAH浓度由10~(-7) mol/L(纯去离子水溶液)增加到5×10~(-5) mol/L,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间由35 ms降低到10 ms。随着DAH浓度的进一步增加到10~(-3) mol/L时,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间由10 ms增加到25 ms。为了从微观尺度下去表征油泡表面较气泡表面所具有的强疏水性,本文通过低阶煤颗粒-油/气泡间的诱导时间,利用non-DLVO理论及Stefan-Reynolds水化膜薄化模型,拟合出初始水化膜厚度h与疏水性常数K_(132)之间的关系,进而得到了低阶煤颗粒-油/气泡间的疏水力常数K_(132)与十二烷胺盐酸盐DAH溶液浓度的关系。疏水力常数K_(132)拟合结果表明,当DAH溶液的浓度为5×10~(-5) mol/L时,低阶煤颗粒-油泡间的疏水力常数K_(132)约为低阶煤颗粒-气泡间的疏水力常数K_(132)的3倍;当DAH溶液的浓度为10~(-6) mol/L时,前者是后者的15倍。因此,油泡表面较气泡具有更强的疏水性质。从而解释了低阶煤-油泡浮选矿化过程优于传统浮选过程的本质特征。     

高铁煤矸石酸浸液合成氧化铁红的实验研究

以高铁煤矸石为原料,先用硫酸酸浸的方法获得含有铝离子的硫酸铁溶液;采用分步沉淀的方法,使Fe3+完全转化为氢氧化铁凝胶而与Al³⁺分离;再将获得的氢氧化铁凝胶烘干后高温煅烧;最后将煅烧产物磨粉过筛,获得了氧化铁红。确定了合成氧化铁红的工艺条件是：酸浸液中铁离子的浓度为0.31 mol/L;分离Fe³⁺与Al³⁺时,氢氧化钠溶液的浓度为1 mol/L,且控制终点pH在3.0左右;干凝胶焙烧温度为800 ℃,时间为60 min。XRD及化学分析结果表明：所得产物为氧化铁红,符合GB/T 1863-2008《氧化铁颜料》的相关要求。     

瓦斯稀释器对工作面流场分布的影响

为得到瓦斯稀释器对工作面流场分布的影响,利用Fluent数值模拟软件对有、无瓦斯稀释器条件下的工作面流场分布规律进行了研究。结果表明:工作面沿程0～95 m,有、无稀释器条件下的风流均在工作面沿程前端漏入采空区,在中后端由采空区漏向工作面;在工作面沿程95～100 m,无稀释器时风流由采空区漏向工作面,有稀释器时风流则由工作面漏入采空区。工作面沿程0～96 m,有、无稀释器条件下的瓦斯浓度均呈逐渐增大的趋势,但在工作面沿程31～64 m稀释器的布置增大了工作面的瓦斯浓度。在工作面沿程96～100 m稀释器的布置则使得工作面瓦斯浓度得以降低。瓦斯稀释器的布置可以使得更多的风流流经工作面上隅角,从而降低工作面上隅角瓦斯浓度。