增黏剂对水基泡沫性能影响的实验研究

为了研究增黏剂对水基泡沫性能影响规律,本文选用羧甲基纤维素钠为增黏剂,分析泡沫溶液的表面张力和黏性之间的关系。结果显示,在当前实验条件下增黏剂浓度小于4g/L时,泡剂溶液的黏性缓慢增加,随后增加较快; 增黏剂浓度小于2g/L时,增黏泡沫溶液的表面张力下降较快,随后变化较小。利用改进的测压力法得到泡沫寿命,通过拟合得到不同浓度羧甲基纤维素钠作用下的Ar-t拟合方程,以及表征泡沫衰变过程的重力排液系数和扩散排液系数等参数,获得衡量泡沫稳定性的定量数据。研究发现,随着增黏剂浓度的增加,泡沫的稳定性提高,溶液的起泡性减小。增黏泡沫溶液所产生的泡沫,其衰变过程主要是扩散排液起主导作用。     

官能团对起泡性能和泡沫稳定性影响的研究

浮选是分离微细物料的重要方法,起泡剂类型和泡沫稳定性显著影响浮选效果。本文选取醇类(MIBC)、酯类(DEP)和醚醇类(DGBE)三种起泡剂,通过实验研究官能团对起泡性能和泡沫稳定性的影响。实验用Foamscan测定起泡剂溶液的起泡性能和泡沫稳定性,用Tracker流变仪测定表面张力和气液界面黏弹模量。研究结果表明：起泡速率随表面张力的减小呈线性增大,当气液界面吸附起泡剂达到饱和时起泡速率最大,其中MIBC的起泡速率最高,DGBE最小;起泡剂浓度为临界质量分数时,起泡能力最大,MIBC、DEP和DGBE的临界质量分数分别为1.1%、0.4%和0.8%;气泡的大小随溶液表面张力减小而减小,气泡平均尺寸由大至小顺序为：DGBE>DEP>MIBC;在泡沫稳定性方面,醚醇类起泡剂最强,醇类起泡剂最差,同时MIBC、DEP和DGBE质量分数分别为0.4%、0.5%和0.8%时,起泡剂生成的泡沫最稳定。     

捕收剂和起泡剂对浮选精煤三相泡沫稳定性的影响

为考察捕收剂和起泡剂对三相泡沫稳定性的影响,以山西庞庞塔选煤厂9号煤样的原生煤泥为研究对象,选用4种捕收剂和4种起泡剂进行了浮选试验,并采用振荡法测定了三相泡沫的稳定性。对比试验表明,随着捕收剂、起泡剂浓度的增加,泡沫稳定性逐渐增大;当药剂达到一定浓度时,泡沫稳定性到达最大值;此后,继续增大药剂浓度,泡沫稳定性有下降趋势。试验还表明,起泡剂与捕收剂的交互作用对泡沫稳定性产生了更加复杂的影响。     

CO2泡沫剂筛选及稳定性实验研究

对6种起泡剂进行筛选,并测试温度、压力、矿化度、浓度对起泡性能的影响。实验结果表明,YP-6所形成的泡沫体系最稳定,且在温度80 ℃、压力5 MPa、矿化度16×10⁴ mg/L、浓度为0．5%时,其起泡体积和半衰期分别为161 mL、84．5 min。温度升高不利于CO₂泡沫稳定,而高压有利于泡沫稳定;半衰期对矿化度变化更敏感,随着矿化度增加先减小后增大,而起泡体积变化不大,起泡性能较稳定;随着起泡剂浓度升高,CO₂泡沫的起泡体积和半衰期均先增加后减小,最佳浓度为0．5%。     

醇类起泡剂对细粒级尾矿浮选回收铜的影响及机理分析

选用非极性基结构不同的醇类起泡剂MIBC和松醇油作为起泡剂回收江西某铜矿矿石中的有价金属铜。通过浮选试验和泡沫时间-体积试验,测定铜的品位、回收率及泡沫体积随时间的变化情况,研究醇类起泡剂对细粒级尾矿浮选回收铜的影响及作用机理。结果表明,MIBC起泡能力强,增大了气泡与目标矿物的碰撞黏附概率;当MIBC用量为30 g/t时,一次粗选铜回收率可达30.19%;在相同浓度条件下,MIBC产生的泡沫体积大,增大了与脉石矿物的碰撞概率,因此精矿品位低。     

柴油对浮选泡沫稳定性影响的试验研究

泡沫稳定性是影响浮选过程效率的重要参数之一。为了探究柴油对浮选泡沫稳定性的影响,借助泡沫扫描分析仪(FOAMSCAN)研究了气液两相体系下不同浓度的柴油与体积分数20×10-6的甲基异丁基甲醇(MIBC)混合溶液的起泡能力与泡沫稳定性,采用动态液膜分析装置分析了泡沫间液膜的最终状态,进一步明晰了柴油对泡沫稳定性的影响机制,并通过细粒煤浮选及气液固三相泡沫稳定性试验探讨了柴油对实际浮选体系泡沫性质及浮选效果的影响。气液两相体系泡沫稳定性试验表明,随着柴油浓度的增加,溶液起泡能力和泡沫稳定性逐渐降低。泡沫间液膜测试结果说明,柴油浓度加大使得泡沫间液膜由最终的平衡状态转为破裂状态,液膜稳定性变差,气泡更容易兼并甚至破裂,该结论与气液两相泡沫稳定性试验结果保持一致。浮选结果表明,柴油用量较低时,随着柴油浓度增加,最大泡沫层高度和半衰期逐渐增大,浮选精煤产率也随之增大,这主要是由于柴油改善煤样表面疏水性以及细粒煤的稳泡作用所致;但当柴油用量增加到一定浓度后,最大泡沫层高度和泡沫半衰期减小,浮选精煤产率减小,一方面,柴油油滴进入泡沫间液膜中,在范德华力等力的驱使下,泡沫间的液膜逐渐薄化直至形成经典的油滴架桥现象,最终导致气泡兼并甚至破裂,另一方面,柴油油滴竞争吸附起泡剂分子,使得气液界面的起泡剂浓度降低,从而导致泡沫稳定性降低,柴油具有一定的消泡作用。     

不同胺类捕收剂泡沫性能及其机理研究

为了研究十二胺、十四胺、十六胺与癸醚胺中不同的分子结构对泡沫浮选性能的影响,借助高速摄像机等检测设备,对气-液两相体系下气泡大小,气-液-固三相体系下捕收剂的起泡性、单位体积泡沫带矿量和泡沫水回收率等参数进行测量。结果表明：① 在15 ℃、pH=6.0及药剂用量低于临界兼并浓度的条件下,达到临界兼并浓度时气泡索特直径由小到大依次为：十二胺＜癸醚胺＜十四胺＜十六胺;② 随药剂用量的增加,十二胺、十四胺、癸醚胺与石英作用后产生的泡沫体积先增大后减小,十六胺产生的泡沫体积随药剂用量的增加而减小;③ 十二胺的单位体积泡沫带矿量几乎不随药剂用量的改变而改变,十四胺、十六胺、癸醚胺单位体积泡沫带矿量呈先增加后下降的趋势,其中十六胺的变化速率最快,明显高于十二胺和十四胺;④ 随着药剂用量的增加,十二胺、十四胺、十六胺与石英矿物颗粒形成的泡沫水回收率逐渐增加,癸醚胺逐渐下降。⑤ 碰撞几率Pc随气泡索特直径的减小而增加,减小气泡直径是增加浮选回收率的有效手段,但泡沫水回收率随之增加,使得脉石夹带现象严重。     

起泡剂浓度对不同粒度瘦煤浮选效果的影响

为定量分析起泡剂用量对不同粒度分布瘦煤的浮选效果影响规律,选择MIBC为起泡剂,利用XDF-1L实验室浮选机,揭示了不同粒度分布瘦煤在不同起泡剂浓度条件下浮选效果的变化规律。结果得出不同粒度煤样的浮选效果随起泡剂浓度增加的变化规律,研究结果为煤炭浮选控制脉石矿物的泡沫夹带和提高煤浮选效果提供理论参考。     

纤维素醚调整剂对MIBC起泡剂泡沫性能影响研究

浮选泡沫的性质对矿物的浮选效果具有重要影响。本文以甲基异丁基甲醇(MIBC)为起泡剂,研究羟丙甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素(CMC)和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵纤维素醚三种泡沫调整剂对起泡剂MIBC泡沫的稳定性、表面张力、气泡尺寸和数量等特性的影响。结果表明,随着泡沫调整剂浓度的增加,表面张力降低,泡沫稳定性增强,HPMC对泡沫稳定性的增强效果最好。通过自建图像法测量系统、采用Image-Pro-Plus软件测定、分析气泡数量和尺寸,试验结果显示,泡沫调整剂的加入减少了气泡的数量、减小了泡沫尺寸、增大颗粒与气泡的碰撞概率。透射电镜表明,在纤维状纤维素醚分子链上吸附了MIBC颗粒。黄铁矿纯矿物的浮选实验结果表明,泡沫调整剂的加入提高了黄铁矿纯矿物的回收率。     

矿用泡沫降尘剂的试验研究

根据泡沫降尘技术对泡沫降尘剂的要求,采用泡沫扫描仪和沉降方法,研究了4种活性试剂在不同浓度时的起泡性能、润湿性能和泡沫稳定性。试验结果表明:L3的起泡性能最好,SD12的润湿性最优,AP的半衰期最短。综合考虑降尘泡沫的性能要求,SD12最适宜用作泡沫降尘剂,或进行复配以提高其性能,泡沫降尘剂的最优添加浓度为0.5%。     

浮选起泡剂对气泡大小和泡沫稳定性的影响

为了研究起泡剂对气泡大小的影响，采用单孔气泡发生器，多孔气泡发生器和浮选槽进行了试验。试验发现只有使用多孔气泡发生器（或在浮槽中）测定时，气泡大小主要依赖于起泡剂的浓度，起泡剂浓度低时（C＜CCC），气泡大得多，这说明此时气泡兼并是决定气泡大小的主要机理，起泡剂浓度超过临界兼并浓度（CCC）时，气泡兼并可以被阻止。起泡剂起泡性能试验指出，在动力学条件下泡沫的稳定性决定于气泡兼并作用。     

浮选气泡粒度分布规律

定量研究不同起泡剂的气泡粒度分布特性及其差异,选择仲辛醇、松油醇和MIBC等起泡剂,在XDF-2L实验室浮选机上利用图像分析法测定了不同类型起泡剂下气泡的粒度大小,研究了起泡剂类型和浓度对气泡粒度分布的影响。结果表明,浮选槽中不同起泡剂在不同浓度下的气泡粒度分布遵循upper-limit分布或对数正态分布规律;起泡剂种类和浓度均会影响气泡粒度分布;随起泡剂浓度的增加,小气泡所占比例迅速增多,大气泡明显减少,粒度范围变窄,当超过临界值时,气泡粒度分布基本不变;仲辛醇、松油醇和MIBC的临界兼并浓度分别为0.066,0.113和0.181 mmol/L;当起泡剂浓度大于临界兼并浓度时,仲辛醇和松油醇产生的气泡大小略低于MIBC。     

固态颗粒对水基泡沫溶液性能影响的实验研究

为了研究固相对泡沫性能的影响,本文采用粉煤灰为研究对象,在其浆液中加入一定剂量的起泡剂和稳泡剂,高速搅拌发泡形成三相泡沫.实验对比分析了不同粉煤灰浓度和粒径对泡沫性能的影响,得出了浆液起泡性和泡沫稳定性较好时的粉煤灰浓度和粒径范围.     

起泡剂对溶液中气泡形状和速度的影响研究

以正戊醇、甲基异丁基甲醇(MIBC)、仲辛醇、聚丙二醇(PPG)四种醇类起泡剂为试验对象,测试了四种起泡剂溶液中表面张力随浓度的变化规律,并利用自制的单气泡运动行为观测系统研究了气液两相体系中起泡剂种类和浓度对气泡形状和速度的影响。结果表明:一定时间内气泡加速所达到的最大速度取决于起泡剂的种类和浓度;随起泡剂浓度的增加,气泡的最大速度逐渐减小;相同浓度下,起泡剂的表面活性越强,气泡的最大速度越小。起泡剂对气泡形状的影响与其对速度的影响相似,随浓度的增加,形变度减小,且表面活性越强,形变度减小程度越大。     

新型酯基季铵盐阳离子捕收剂的泡沫性能研究

为探究新型酯基季铵盐阳离子捕收剂M-3、M-N与传统药剂十二胺的泡沫性能,由微观泡沫兼并试验测试两相泡沫性能。以石英纯矿物和磁铁矿纯矿物为试样,对比药剂在不同矿物粒度、浓度条件下产生的三相泡沫性能差异;采用表面张力测试,衡量各药剂形成泡沫的难易程度。通过三相接触角测试,研究药剂种类对石英界面疏水性的影响。结果表明:药剂浓度为3×10~(-3) mol/L,灌注速度为1.30mm/s时,M-3兼并时间最短为0.050s,M-N为0.100s,十二胺为0.141s;三相泡沫稳定性随着矿物粒度的减小、浓度的增加而加强。当粒度为-25μm,浓度为6%时,3种药剂的消泡顺序由快至慢为M-3M-N十二胺;表面张力表明,3种药剂起泡性有强到弱顺序为M-3M-N十二胺;三相接触角表明,各药剂浓度为3×10~(-3)mol/L时,十二胺的石英接触角为102.49°,M-3与M-N的石英接触角分别为116.00°和109.50°。综合对比可知,M-3与M-N是具有良好泡沫性能的阳离子捕收剂。     

矿用泡沫降尘剂试验研究

改进泡沫降尘剂的起泡性能、湿润性能及稳泡性能是改进泡沫除尘技术的主要方向。以对比试验的方法,比较传统泡沫降尘剂与改良后的新型泡沫降尘剂的发泡能力,并测试新型发泡剂的稳泡能力、润湿能力,通过多次正交复配试验确定最优复配方案。选取8种常见的表面活性试剂,用Magnetic stirring法和改进的Ross-Miles法研究其起泡性能及泡沫稳定性,使用沉降法测定湿润性能,最终得出起泡率高、湿润性好且稳定时间长的最佳复配方案,发泡率达到17.67倍。     

复配起泡剂强化低阶煤浮选的试验研究

为了探究复配起泡剂对低阶煤浮选的强化效果,选取正戊醇、MIBC、仲辛醇和聚乙二醇(PEG)进行浮选动力学试验,通过表面张力和泡沫稳定性试验,揭示了复配起泡剂强化低阶煤浮选的作用机理.浮选结果表明:起泡剂单独使用时,PEG浮选精煤产率最高,浮选速率最快,正戊醇浮选效果最差;三种短链醇和PEG复配后,浮选精煤产率随着复配药...     

浮选起泡剂的基本性质及其对浮选的影响

泡沫浮选过程需要使用起泡剂.一般用选择性和起泡能力来描述起泡剂的性质.根据实验室试验来选择起泡剂,并在扩大试验中进行验证.近几年来很多试验工作研究了起泡剂的基本性质.这些研究结果有助于描述起泡剂特性的标准方法的制定.其性质包括起泡剂减小气泡尺寸的能力和提高泡沫的稳定性.在本研究中,评价了5种起泡剂在煤浮选中的起泡能力及其与起泡剂基本性质之间的关系.精矿中水的回收率与无选择性机械夹带的固体量密切相关.还评价了有和没有固体存在时起泡剂促使水向泡沫捕集区转移的能力.     

适用于煤层气钻井的微泡沫钻井液研究

煤储层具有低压、低渗、微裂缝发育等特点,在煤层气开采过程中容易对储层造成损害,降低煤层气井产量。针对此问题,笔者进行了起泡剂分子结构设计并合成了一种新型高效双子型起泡剂,同时以该起泡剂为基础,构建了适用于煤层气钻井的微泡沫钻井液体系。通过实验分析了煤岩组成、煤岩微观结构与煤层顶底板岩样性质,并评价了微泡沫钻井液对煤系地层的适用性。结果表明:新型起泡剂性能良好,能够显著降低水的表面张力,当质量分数为0.1%时,降幅可达71.82%;半衰期是常规起泡剂的3倍以上,稳泡性能良好;采用接触角测定仪测试了新型起泡剂对煤岩润湿性的影响,表明新型起泡剂对煤岩润湿性改变程度小,煤岩接触角恢复率达86%,有利于提高煤层保护效果。微泡沫钻井液体系黏度适中,流变性能良好,动塑比高,携岩能力强,泡沫质量稳定,其微观形态测试结果表明微泡沫的水化膜较厚,具有较强稳定性,微泡沫粒径呈现正态分布,平均粒径为144μm,半衰期>82 h。煤层顶底板岩样在微泡沫钻井液中的线性膨胀率小于3%,滚动回收率大于92%,表明微泡沫钻井液具有良好的抑制能力,能够维持煤层顶底板地层的井壁稳定性。煤芯气测渗透率恢复率达到90%以...     

充气量和起泡剂对喷射式浮选机浮选效果的影响研究

为更有效的利用喷射式浮选机,利用自制的喷射式浮选装置,以可燃体回收率作为浮选指标,研究了浮选中充气量和起泡剂浓度对精矿产率及灰分的影响规律,结果表明：在矿浆浓度和起泡剂浓度不变的情况下,充气量存在一个值为400L/h的临界参数,小于临界值,浮选精矿产率随充气量的增大而增加,大于临界值,效果变差|起泡剂浓度临界参数为0.1mmol/L,在此浓度下,精矿产率高且灰分较低。因此,在喷射式浮选机工作过程中,控制充气量和起泡剂浓度,是调节精矿产率的重要方式。