宝日希勒褐煤半焦的浮选试验研究

低温热解提质后褐煤中的有机质成分和煤化程度都发生了变化;通过对比褐煤和褐煤半焦的红外光谱,发现褐煤半焦中的亲水性官能团主要为羟基、氢键、胺基和醚等,且其含量要小于在褐煤中的含量;对褐煤半焦进行粒度分析和浮选试验,捕收剂采用0#柴油、煤油、ZS和它们的两两组合,发现组合药剂制度的浮选效果优于单纯的药剂制度,但无论采用哪种药剂制度,褐煤半焦的药剂消耗量都巨大,精煤灰分偏高。并对药剂消耗量大的原因进行了分析,认为半焦中较高的孔隙度是主导因素。     

粉煤灰“工程型”及“产品型”资源化利用研究进展

粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物,同时也是含有有价组分的二次资源。粉煤灰综合开发不仅可以提高其资源化利用率,实现变废为宝,还能有效缓解因其长期堆积而造成的土地资源占用和环境污染问题。对粉煤灰的“工程型”及“产品型”资源化利用进行了梳理,在“工程型”利用方面,粉煤灰可大规模用于建筑行业,但产品附加值低,且其掺量有待进一步提高;可用于农业领域来改良土壤提升肥力,但需对其自身进行减毒处理;可在环境保护领域用于废气废水处理等,但负载了有害物质后的粉煤灰需要进行再处理。在“产品型”利用方面,可从粉煤灰中回收有价物质,如利用物理法分离微珠、磁珠及未燃碳以及利用化学法提取铝及关键金属等,但往往存在回收率及产品纯度低、易产生二次污染等问题;可用粉煤灰制备高附加值产品,增加经济效益,但目前产品种类少、制备成本高、市场接受度低。针对以上问题,从原料分类细化、产品攻关方向、行业标准制定、国家政策导向等角度为我国未来粉煤灰的资源化综合利用发展提出了合理建议。     

煤泥调浆机理与设备发展历程及应用

调浆是浮选前必不可少的环节。为全面了解煤泥调浆工艺,论述了我国煤泥调浆设备的发展历程,详细阐述了煤泥调浆机理,并通过实验室试验和BGT表面改质调浆机工业应用试验分析了煤泥调浆效果。药剂分散、煤粒与药剂有效碰撞及煤粒表面擦洗是煤泥调浆的主要机理。我国煤泥调浆设备的发展经历了从简单的搅拌桶,到调浆效果得到进一步提升的矿浆准备器、矿浆预处理器,再到矿化效果更佳的表面改质机的发展历程。实验室试验及工业试验结果表明,加强调浆环节可有效改善煤泥浮选效果,浮选前充分调浆是改善后续浮选效果的关键。     

煤泥浮选过程中的细泥夹带与罩盖机理

选用开滦矿区钱家营矿的高灰难选煤泥和大同塔山选煤厂煤系高岭石,通过单矿物和混合矿物浮选试验研究了影响高灰细泥夹带和罩盖的主要因素。研究发现：影响高灰细泥夹带的主要因素为细泥粒度、起泡剂用量和矿浆浓度,捕收剂用量对其影响较小;矿浆pH值接近8时,可燃体回收率最大。EDLVO理论计算发现：微细粒的高岭石与煤粒间存在着“能垒”,当颗粒间距约为30 nm时,“能垒”达到最大值;高岭石的粒度越细,“能垒”越低。外界能量输入可以打破“能垒”,使细泥颗粒发生罩盖。试验表明：强烈的机械搅拌使混合煤样的精煤产率和可燃体回收率分别降低10.87%和13.16%。     

六偏磷酸钠在煤泥浮选中的应用及机理探讨

探索了添加抑制剂六偏磷酸钠前后的浮选对比试验,结果表明:当六偏磷酸钠用量为2 kg/t时,精煤灰分可以降到10.73%左右,满足了生产要求,同时,精煤产率略微下降,但浮选完善指标和可燃体回收率均有所增加。并采用红外光谱分析对六偏磷酸钠的抑制机理进行了分析,结果表明:六偏磷酸钠的加入,会增强煤粒间的阻隔作用,使得煤粒处于分散状态,提高煤中高灰成分的亲水性,从而抑制煤中高灰物质随精煤浮出,达到降低浮选精煤灰分的目的。     

螺旋分选机动力学分析及参数优化探讨

为了探索螺旋分选机主要结构参数对颗粒运动规律的影响,基于螺旋线的形成特性,利用微元的思想将颗粒在螺旋槽上复杂的受力进行简化,推导出集物料性质、螺旋分选机结构参数为一体的数学模型;以1.0~0.5 mm粒度级的不同密度级粗煤泥为入料,探究了不同密度级颗粒在螺旋分选机出料端沿径向的分布情况,与数学模型分析出的结果进行对比验证,并分析了螺距、流量、螺旋槽内径和槽深等参数对颗粒达运动平衡后径向距离的影响;结果表明:提出的数学模型可以定性分析颗粒在螺旋分选机中的运动行为,颗粒密度越大,其平衡半径越靠近螺旋槽内缘;颗粒达平衡状态后的径向距离随螺距、流量以及内径的减小而减小,随槽深的减小而增加;较小的螺距、较小的内径和较大的槽深有利于粗煤泥的分选。     

煤泥浮选高剪切调浆技术装备及其应用

传统调浆设备难以满足煤泥浮选所需要的高分散、高效碰撞接触流体力学环境,加强调浆对改善浮选效果十分重要。为全面阐述煤泥高剪切调浆技术,分析了以煤粒表面净化、药剂分散、煤粒与药剂有效碰撞为主的煤泥高剪切调浆机理,通过实验室颗粒表面净化试验、调浆浮选试验等对煤泥高剪切调浆机理进行了说明和验证,并以BGT系列表面改质调浆机在多煤种选煤厂的工业应用效果为例,进一步说明了调浆对改善浮选生产的重要性,指出充分、适度的高剪切调浆是改善浮选效果的重要途径。     

不同密度细粒煤泥对粗粒煤泥浮选的影响机理

分别将0.074 mm粒度以下的低密度(-1.4 g/cm3)、中间密度(1.4~1.8 g/cm3)和高密度(+1.8 g/cm3)细粒煤泥掺入到粗粒煤泥中进行浮选试验,研究不同密度细粒煤泥对粗粒煤泥浮选产率的影响,通过AFM测定低密度、高密度细粒煤泥颗粒与低灰粗颗粒煤之间的作用力,采用SEM观察浮选精煤、尾煤中粗颗粒煤的表面形貌,结合EDLVO理论对其影响机理进行了探讨。结果表明:中间密度细粒煤泥对粗粒煤泥浮选的抑制作用最大,低密度细粒煤泥次之,高密度细粒煤泥最小;粗粒煤泥的粒度越大,其浮选产率受中间密度细粒煤泥的影响越严重;AFM测定的作用力-距离曲线证实了疏水作用力的存在,颗粒疏水性越强,颗粒间的疏水力越大;通过SEM观察发现中间密度细粒煤泥在粗粒煤泥表面的罩盖现象显著。     

浮选尾煤再选试验研究

以钱家营选煤厂浮选尾煤为对象,进行再选试验研究。对煤样进行粒度分析,发现高灰细泥含量很高,决定采用反浮选预先脱泥,并探索了药剂用量对反浮选效果的影响;脱泥后的产品进行磨矿再选,工艺流程为:"反浮选─磨矿─再选"流程,最终得到了灰分为13.96%,产率为25.96%的精煤,采用该流程处理浮选尾煤可提高选煤厂经济效益。     

不同pH值下高密度细泥对煤泥浮选的影响

通过浮选试验研究了不同pH值下高密度细泥对各粒级低密度精煤浮选效果的影响,并结合粒度分析、煤粒表面的Zeta电位对试验结果进行了探讨。浮选试验结果表明,酸性条件下精煤产率最低,中性条件下浮选效果最好,精煤产率最高。激光粒度分析说明,矿浆pH值的降低会使颗粒间凝聚程度增加,高密度细泥更容易罩盖在煤粒表面。zeta电位测量发现,中性环境下,低密度级煤粒和高密度细泥表面均荷负电,二者之间存在静电斥力,在一定程度上阻止了高灰细泥在煤表面的罩盖;当pH值小于低密度级煤粒等电点时,低密度级煤粒表面带正电,而高灰细泥表面荷负电,二者之间存在静电引力,导致高灰细泥在煤表面发生严重罩盖。