煤泥水磁化改性及磁化-絮凝沉降研究

为研究磁化作用对煤泥颗粒同种表面电荷(ζ电位)及表面水化膜的影响,以磁场强度和磁化时间为变量对煤泥水进行磁化处理试验。采用自然沉降、絮凝沉降、混凝沉降和预磁化-絮凝沉降等方法对煤泥水进行沉降处理,分析沉降特性,揭示煤泥水磁化处理作用机理。结果表明,在0.15~0.25 T磁场下预磁化2~3 min时,煤泥颗粒的ζ电位由30.5 me V降至20.1 me V,煤泥颗粒的表面水化膜明显减薄。混凝沉降与预磁化-絮凝沉降的沉降速度、尾泥高度均明显优于单纯的絮凝沉降,而预磁化-絮凝沉降在沉降速度、上清液透光率、尾泥高度等方面又优于混凝沉降,尾泥高度减少25%,煤泥水透光率达到82.2%。     

高泥化煤泥水絮凝沉降试验研究

为减少选煤厂处理煤泥水的药剂用量,以煤泥水初始沉降速度和上清液透光率为考察指标,采用单因素试验优选法初步确定煤泥水沉降所需絮凝剂(相对分子质量分别为8×106和1.2×107的聚丙烯酰胺PAM)和无机凝聚剂(CaCl2和MgCl2)的合理用量范围,在此基础上对絮凝剂和无机凝聚剂用量配比进行了优化试验.结果表明:对于质量浓度为75 g/L的煤泥水,当相对分子质量为1.2x107的PAM用量为6.8 g/m3,CaCl2用量为350 g/m3时,上清液透光率可达97.70%,初始沉降速度达22.32 cm/min.     

射流乳化后浮选药剂破乳情况研究

为掌握射流乳化后浮选药剂的破乳规律,从而为确定射流乳化器在选煤工艺系统中的安装位置提供参考依据,利用自制水射流乳化器、金相显微镜和彩色图像计算机分析系统,对柴油经射流乳化后的破乳时间进行了研究。试验结果表明,柴油乳化后<20μm的油滴占其总体的97%,其平均破乳时间为42.3 s,从而得出射流乳化器的安装位置与浮选机加药点之间距离应在42 m之内的结论。     

油酸钠体系中Ca^2+对不同pH值下高岭石和石英浮选的影响研究

为了有效分离煤泥水中的高岭石与石英,通过Zeta电位测试以及吸附量测定,研究了油酸钠(NaOL)体系下,Ca^2+在不同pH值下对高岭石和石英的浮选的影响研究。结果表明:在油酸钠体系下,高岭石在pH值为6~8有较好的可浮性,回收率在70.00%以上;石英在pH为12时有较好的可浮性,回收率达到70.41%。0.8mmol/L油酸钠+1.0mmol/L Ca^2+体系下,当pH值为6和12时,1∶1比例的人工混合矿物可以通过浮选将二者有效分离,精矿产率分别为46.73%、51.12%,品位分别为73.23%、17.45%;Zeta电位测试以及吸附量测定分析表明,油酸钠体系下,Ca^2+对油酸钠在高岭石表面吸附影响较小,在酸、中性条件下Ca^2+抑制油酸钠在石英表面的吸附,而在强碱条件促进其吸附。     

破碎解理方式对高岭石颗粒电动特性的影响

为了掌握不同粒度高岭石颗粒的电动特性,利用ZetaProbe分析仪测定了其在溶液中的表面ζ电位,分析了不同解理方式对颗粒各面面积的影响,研究了破碎解理方式对高岭石颗粒在溶液中电动特性的影响规律.结果表明:D_(50)分别为0.30,4.65和7.95 mm 3种高岭石颗粒的等电点(IEP)随粒度的增加呈先降后增的趋势;3.00pH7.40时,高岭石颗粒表面的负ζ电位与粒度正相关,而pH≥7.40时,随粒度的增加呈先降后增的趋势;T-O解理会使高岭石颗粒酸碱响应系数α值减小,E-E解理则会增大颗粒的α值;大粒度高岭石破碎时T-O解理较多,随颗粒粒度的减小,E-E解理逐渐增多是不同粒度高岭石颗粒群电动特性的主要成因.     

电凝聚法在煤泥水沉降中的应用现状

在分析电凝聚法工作原理的基础上,阐述了电凝聚法在煤泥水沉降中的应用现状,指出缺乏对反应场电化学性质的深入研究和反应器的现场实用性差是阻碍电凝聚法在煤泥水沉降中应用的主要原因,指出应借鉴电凝聚法在水处理方面的先进理论、技术等,并将其应用到煤泥水沉降中。最后提出还需从加大基础研究力度,形成完善的理论体系;结合选煤厂实际情况,研发合适的电凝聚设备;评估电凝聚法的技术、经济可行性等方面对电凝聚法在煤泥水沉降中的应用进行深入研究。     

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。     

不同密度级原煤的泥化特性

对淮南矿区不同密度级原煤进行泥化研究，并分别用激光粒度仪和 X-射线衍射仪对不同密度级原煤泥化产物的粒度组成、矿物组成进行分析。结果表明：1.5~1.6 g/cm 3原煤的泥化率较大，为10.23%；>1.7 g/cm 3原煤的泥化率最大，高达13.79%；泥化煤泥中含有大量<0.045 mm粒级的细颗粒，其中>1.7 g/cm 3原煤泥化<0.045 mm粒级煤泥中<0.025 mm的微细颗粒占99%；随原煤密度增加，泥化煤泥中石英含量逐渐增大，中间密度级原煤泥化煤泥中高岭土含量最高；泥化煤泥中主要矿物为石英和高岭土，其严重影响了煤泥水的澄清处理。