精炼渣机械力粉磨特性研究

为提高精炼渣综合利用效率,减少精炼渣堆存。本文以邯钢精炼渣为原料,利用比表面积仪、激光粒度仪、X射线衍射仪对粉磨后的精炼渣进行表征,通过胶砂试验和净浆试验,研究了精炼渣粉的物理性能。结果表明:机械力粉磨可有效降低精炼渣粒度,提高比表面积,且粉磨后精炼渣基本物相组成不变;机械力粉磨对精炼渣粉凝结时间、标准稠度值、活性指数影响显著;邯钢精炼渣在粉磨80 min条件下,标准稠度值为27.5%,凝结时间为31 min,28 d活性指数为84%,为精炼渣在建材领域的综合利用提供了试验依据和理论支撑。      

非离子表面活性剂对氧化煤吸附及浮选行为的影响

为提高细粒氧化煤表面疏水性,改善浮选效果,选取了三种含有不同疏水尾链的非离子表面活性剂:C_(12)EO_(15),AC-1215,NPEO_(15),考查了初始质量浓度和吸附时间对三种表面活性剂在氧化煤表面吸附量的影响,结合FTIR和浮选实验,对比了三者在氧化煤表面的吸附差异.结果表明,疏水尾链结构对非离子表面活性剂在氧化煤表面的吸附效果有重要影响.在实验质量浓度范围内,随着三种溶剂质量浓度增大,氧化煤对溶剂的吸附量及精煤产率均提高;C_(12)EO_(15)可以显著增强氧化煤表面疏水性,浮选精煤产率由49.39%升至84.83%;NPEO_(15)次之,精煤产率最高可达81.14%;AC-1215的吸附效果一般,精煤产率最高可达58.58%.     

精炼渣基矿山充填胶凝材料制备及水化机理

精炼钢渣(精炼渣)大量堆存污染环境,利用其开发矿山充填胶凝材料,不仅可以解决精炼渣大量堆存 造成的环境污染问题,而且可以降低矿山充填成本。 以精炼渣、矿渣、脱硫石膏为原材料制备三元无水泥矿山充填用 胶凝材料,研究了精炼渣掺量对充填试块力学性能的影响,通过 XRD、TG-DTG、IR、SEM 等表征手段研究了胶凝材料 的水化过程和水化机理。 结果表明:胶凝材料配比为精炼渣占 30%、矿渣占 46%和脱硫石膏占 24%时,充填试块 28 d 龄期抗压强度为 7. 35 MPa,是同条件下水泥充填试块的 1. 52 倍;精炼渣-矿渣-脱硫石膏胶凝材料的水化产物主要为 针棒状钙矾石和 C—S—H 凝胶,随着养护龄期的延长,水化产物不断生成,使得充填体形成具有致密结构的浆体,为 硬化浆体提供强度。 利用精炼渣协同矿渣和脱硫石膏制备矿山充填胶凝材料符合低碳无废发展、保护和改善环境、 提高固废利用率的要求,具有广阔的市场应用前景。     

油酸和Span80协同煤油对低阶煤的浮选强化及分子模拟计算

低阶煤表面含有较多含氧基团,可浮性差,采用传统煤油捕收剂不仅药剂消耗大,而且分选效果差。复配捕收剂可以选择性地作用于矿物表面,从而提升浮选效果。以内蒙古色连二矿选煤厂低阶煤为研究对象,考察了传统捕收剂煤油的作用效果,并在此基础上引入含氧有机药剂油酸和Span80与其复配,考察复配药剂对低阶煤浮选的强化作用,并对其作用机理进行分析。结果表明：煤油-油酸和煤油-Span80复配药剂对实验煤样浮选均有促进作用。捕收剂用量为4 000 g/t,起泡剂用量为800 g/t时,煤油-Span80复配药剂对应的精煤产率为83.17%,精煤灰分为11.78%,尾煤灰分为69.15%,可燃体回收率达到93.48%,浮选完善指标为42.18%。与煤油和煤油-油酸复配药剂相比,煤油-Span80复配药剂可显著提升尾煤灰分和可燃体回收率,达到了较为理想的分选效果。机理研究结果显示,油酸和Span80与煤油复配,可显著降低药剂在矿浆中的分散粒径,提高其与颗粒的接触概率;同时,油酸和Span80与煤作用,掩蔽了煤样表面的亲水基团,改善了煤样疏水性,使其更易在煤粒表面铺展。模拟计算发现油酸和Span80药剂的前线轨...     

界面润湿性调控对氧化煤浮选的促进作用

煤炭的氧化使其表面疏水性减弱,可浮性显著降低。表面活性剂通过其亲水基团作用于煤表面的极性含氧官能团能够改变其表面润湿性。本文用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对氧化煤进行表面润湿性调控,通过红外光谱和润湿热测定分析了CTAB在煤表面的吸附特性及煤表面的润湿性变化,结果表明,氧化煤吸附CTAB后,煤表面疏水性增强,可浮性随CTAB吸附量增大而提高;CTAB吸附于煤的同时也吸附于矿物质,矿物质表面由亲水同样转为疏水,精煤灰分大幅提升,分别采用浮选作业前水热预处理和添加六偏磷酸钠作为灰抑制剂,浮选精煤降灰效果显著。     

超声条件下表面活性剂的选择性脱除对低阶煤泥浮选的影响

通过C80微量热仪和微电泳仪等仪器考察了十二烷基醇聚氧乙烯醚(AEO-15)在低阶煤中有机质和矿物质表面的吸附特性,并在浮选作业前对吸附于低阶煤泥上的表面活性剂进行超声条件下的选择性脱除,以提高浮选低阶精煤品质。结果表明:超声波可以减小低阶煤泥颗粒的粒径,降低颗粒表面的负电性,增加低阶煤表面的疏水性;超声波选择性脱除表面活性剂90s后的浮选结果,同未超声脱附的浮选结果相比,精煤产率变化不大,灰分降低了1.24%(质量分数,下同),浮选完善度由34.27%增加到36.93%。处理120s的低阶煤润湿热达到最大(1.69J/g),超声脱附120s后,矸石上浮率降低了10.24%。     

钙硅酸盐矿物湿法碳酸化封存二氧化碳实验研究

钙硅酸盐矿物湿法碳酸化封存CO₂是具有发展前景的固碳技术。为了比较不同种类的含钙硅酸盐矿物固碳效果的差异，研究了温度、压力、液固比(mL/g)、粒度及矿物添加剂(NaHCO₃和NaCl)对硅灰石和钙长石湿法碳酸化封存CO₂效果的影响。结果表明，硅灰石和钙长石的碳酸化产物分别是方解石和文石，热重实验结果显示，方解石的热稳定性强于文石。各实验条件下硅灰石碳酸化转化率均高于钙长石，两种矿物碳酸化转化率随压力增大、粒度减小、NaHCO₃和NaCl的加入而增大；获得了硅灰石和钙长石的最大碳酸化转化率分别为83.62%、16.20%，二者差异显著。在温度为120～210℃两种矿物溶解吉布斯自由能(ΔG_r)的计算表明，硅灰石溶解过程的吉布斯自由能始终小于钙长石溶解吉布斯自由能，说明硅灰石溶解速率和溶解反应自发进行的程度都大于钙长石，这是影响钙硅酸盐矿物碳酸化反应活性的关键因素。     

矿物表面润湿性调控对固液界面水化膜的影响

浮选过程中固液界面水化膜的薄化、破裂是影响浮选效果的关键因素。为阐明矿物表面润湿性变化对固液界面水化膜的影响,以石墨为研究对象,利用双氧水和表面活性剂对石墨进行润湿性调控,采用原子力显微镜探针技术(AFM)对其表面水化膜的结构、厚度等进行直接表征,并对其影响机制进行研究。结果表明:矿物表面水化膜厚度随其氧化程度的增加而增加,且由氧化所增加的亲水性极性基团主要增加了矿物表面水化膜中有序层的厚度;表面活性剂的吸附可以对矿物表面上的含氧基团进行有效覆盖,从而使固液界面水化膜结构发生变化,其中低表面活性剂浓度下,固液界面水化膜中有序层结构向过渡层转变,可减小水化膜中有序层厚度;高表面活性剂浓度下,表面活性剂的过量吸附仅能造成水化膜中过渡层厚度的增加,有序层厚度不会发生显著变化。浮选过程中浮选药剂少量的过量添加是有益于亲水性矿物表面水化膜的薄化与破裂的。