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。     

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...     

低阶煤的油泡浮选研究进展

针对低阶煤表面亲水性强、可浮性差及浮选过程中捕收剂消耗量高等问题,国内外研究者研究了低阶煤的汕泡浮选。本文对低阶煤-油泡浮选试验、矿化理论及分选装置进行了归纳总结。低阶煤的油泡浮选试验表明,油泡表面的强疏水性可以提高低阶煤浮选回收率,降低捕收剂消耗量。诱导时间测试结果表明,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间要远短于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间。目前研究颗粒-气/油泡间水化膜薄化理论的模型主要有Stefan-Reynolds模型、Taylor方程、Stokes-Reynolds-Young-Laplace模型以及Stokes-Reynolds模型。油泡的制备方法主要有高温气化法和常温零调浆法。     

低阶煤浮选过程中的油泡界面特性研究

低阶煤表面氧官能团极其丰富,在浮选溶液中易与水分子间形成氢键,其表面易被水化膜覆盖。故低阶浮选产率低,捕收剂消耗量大,很难实现工业化应用。而低阶煤-油泡浮选技术大幅度降低了浮选药剂消耗量,减少了浮沉药剂成本,为低阶煤浮选工业化应用开辟了新的研究方向。通过XPS分析和高速摄像技术对长焰煤颗粒表面性质、颗粒在单个油泡表面滑移速度和单个油泡在溶液中的上升末速度进行了研究,结果表明：在十二烷基盐酸盐(DAH)溶液中的长焰煤颗粒在油泡表面的滑动角速度大于在去离子水溶液中颗粒在气泡表面的滑动角速度,这表明油泡表面疏水性强于气泡;而在去离子水或DAH表面活性剂溶液中,油泡运动末速度均明显低于气泡运动末速度,说明浮选过程中要增加机械搅拌强度,以提高低阶煤颗粒-油泡间的矿化效率。     

电解质对低阶煤油泡浮选矿化过程的影响

浮选矿浆中离子的种类与浓度直接影响着矿物颗粒和气泡的表面电位,进而支配着浮选矿化过程。从热力学和动力学两个方面入手,通过DLVO理论探究了不同电解质对煤粒和油泡间的相互作用势能的影响,结合其在不同电解质条件下诱导时间的差异,最终通过相应条件下的油泡浮选试验来证实电解质对低阶煤-油泡浮选矿化黏附过程的影响。结果表明:对于NaCl和CaCl_2两种电解质,随其浓度的增大,煤粒和油泡表面电位的负值均不断减小,煤粒和油泡间的能垒也不断降低,当CaCl_2浓度为100 mmol/L时,煤粒和油泡间的相互作用不存在能垒;并且随这两种电解质浓度的增大,黏附过程的诱导时间逐渐减小,相应地可燃体回收率不断提高,且相同的电解质浓度下,CaCl_2电解质对其相互作用能垒和诱导时间的降低程度更大,可燃体回收率更高。而对于AlCl_3电解质,当其浓度大于20 mmol/L时且随浓度的增大,煤粒和油泡间的相互作用能垒和诱导时间不断增大,相应地可燃体回收率则不断降低。     

低阶煤浮选颗粒间黏附作用研究

由于低阶煤表面被丰富的含氧官能团覆盖且内外表面 孔隙发达,因此其浮选过程药剂消耗量大.为了探究低阶煤 浮选过程中不同类型矿物颗粒罩盖对其浮选行为的影响,通 过激光粒度和电动电位测试手段对４种矿物颗粒及浮选精 煤表面电位进行了分析.浮选试验过程中选取了石英、高岭 石、蒙脱石及伊利石４种矿物.试验研究结果表明,矿物在 低混入比例下,蒙脱石晶格上的正电荷在低阶煤表面产生罩 盖,从而改善低阶煤浮选效果;而在中高混入比例下,４种矿 物严重抑制了低阶煤的浮选精煤产率;在高混入比例下,石 英砂对低阶煤浮选的抑制最为严重,主要是由于石英砂在浮 选过程中的机械夹带量最大.矿物颗粒在低阶煤表面的罩 盖行为对其浮选效果产生不利的影响     

神东低阶煤浮选诱导时间的实验研究

诱导时间是煤炭浮选矿化过程中的重要参数。以神东低阶煤为研究对象,采用单因素实验方法分别探究了气泡压缩形变量Δh、接触速度u_j以及气泡直径d_b对煤样诱导时间的影响,并比较研究了普通油泡和活性油泡对气泡-煤粒粘附的强化作用。     

低阶煤浮选的试验研究

低阶煤由于表面含氧官能团多,传统的浮选药剂浮选效果差,因此,低阶煤的浮选比较困难.文章介绍了目前国内外低阶煤浮选的研究现状,并通过对低阶煤煤样性质的详细分析,提出了在低阶煤浮选时,在矿浆中添加阳离子表面活性剂十二胺来提高低阶煤浮选效果的措施.浮选试验结果表明,十二胺能显著地提高低阶煤的浮选效率.     

胜利褐煤的改性油泡浮选机理

针对胜利褐煤亲水性强、可浮性差的特点,从降低表面亲水性入手,采用2-乙基己醇、2-辛酮和苯乙酸甲酯对普通柴油油泡进行了改性,通过诱导时间对改性油泡的黏附性能进行了表征,借助傅里叶变换红外光谱技术分析了表面活性剂的吸附位点,并通过计算基团电负性进行了药剂吸附方式的分析,丰富了低阶煤油泡浮选的基础理论。实验结果表明:2-乙基己醇和2-辛酮改性的油泡对褐煤的诱导时间可以降低至40 ms左右,在相同的药剂消耗下,改性油泡比普通油泡的可燃体回收率最高增幅超过60%。FT-IR的分析表明表面活性剂能够抑制褐煤表面—OH的亲水作用,从而提高其可浮性。结合各项测试和基团电负性计算的结果进行分析,可以认为醇—OH能够与煤表面O发生氢键作用,能有效降低亲水性;2-辛酮在高浓度配比下有良好的效果;苯乙酸甲酯中的苯环容易吸附到褐煤的疏水表面,会对药剂中含氧基团的作用效果起到负面影响。     

非离子型表面活性剂强化低阶煤煤泥浮选行为试验研究

选取非离子型表面活性剂TX-100来探究其对低阶煤浮选行为的影响。试验结果表明,随着TX-100浓度(0g/t,50g/t,100g/t,150g/t,200g/t)的逐渐增加,可燃体回收率从54.42%增加到89.43%。此外,对不同浓度TX-100处理过的煤样进行了接触角和润湿热分析,最高TX-100浓度(200g/t)处理过的煤样接触角增加了13.7°,润湿热降低了8.031J/g|使用XPS 和FTIR方法进一步探究了TX-100处理前后煤样表面性质的变化,发现TX-100处理后低阶煤表面亲水性官能团羧基(—COOH)和羟基(—OH)的含量显著减少。     

低阶煤表面改性制备超净煤初探

针对低阶煤—准格尔煤表面含氧官能团多、孔隙率高、表面疏水性差且改性困难的特点 ,经过初步的探索试验说明 :经添加多种高速剂进行调浆后 ,采用常规浮选药剂可实现对该煤样的浮选分离 ,并获得了较好的浮选指标。     

低阶煤低温热反应特性的原位红外研究

采用原位傅里叶红外光谱法实时测试了3种不同低阶煤的低温热反应过程,对光谱数据进行了峰面积曲线拟合处理,定量分析了低阶煤中各主要官能团的变化规律,研究了低阶煤整体活性的变化特性,进而分析了干燥温度对低阶煤干燥影响的微观机理。结果表明,在热的作用下,低阶煤自身进行了活跃的化学反应,甲基亚甲基先减少后增加;含氧官能团变化复杂,羟基逐渐减少,羧基由平稳到逐渐减少过渡,羰基先减少后增加;低阶煤自身活性也发生了较大的变化,主要活性官能团总量以及活性官能团所占比例都逐渐减小;低阶煤低温干燥去除外在水分对煤性质的影响,主要是热反应对低阶煤整体活性的影响,研究确定了40 ℃之前为最佳干燥温度。     

低变质烟煤加氢增塑过程中岩相特征变化试验研究

运用高压釜反应器和偏光显微镜,研究了低变质烟煤增塑过程中岩相特征变化,分析了影响增塑煤黏结性的主要因素.结果表明：在反应温度达到330 ℃之前,煤的黏结性基本上没有发生变化,镜质组反射率随温度上升略有升高;反应温度达到350 ℃后,煤的黏结性显著增强,同时增塑煤煤岩特征发生了显著变化,微镜惰煤是增塑煤中主要的显微煤岩类型.煤粒在热解、溶胀、催化剂、加氢、新组分形成的综合作用下发生结构变化和颗粒间融并,是导致煤黏结性增强和岩相特征变化的主要原因.350 ℃下增塑煤的黏结性主要来自于新生可溶组分,由煤结构变化引起的黏结性增加需要更高的反应温度.     

对低阶煤的格金低温干馏实验中存在问题的探讨

介绍了煤的格金低温干馏实验原理方法,并指出该方法在做部分低阶煤的实验过程中存在的问题,同时提出相应的解决方法及注意事项。     

低温氧化处理对低变质粉煤制备型焦的影响

以低变质粉煤与煤焦油、沥青、焦煤等黏结剂为原料采用成型热解技术制备型焦,主要研究了型煤低温氧化处理对型焦产品组成结构的影响。采用TG-DTG,FT-IR,SEM等对型煤氧化过程及热解产品结构性能进行分析表征。研究表明,空气氧化过程中,型煤中的羰基、羧基等官能团会发生氧化反应生成CO和CO_2,同时脂肪烃和环烷烃的含量有所降低;重质油和沥青与氧气作用发生脱氢聚合反应,生成了芳香程度较高的稠环芳烃大分子物质。氧化处理后型煤中重质组分含量大幅减少,而沥青烯与前沥青烯含量的明显增加是型焦抗压强度提升的主要原因。低变质煤与黏结剂混合样品在空气气氛下的氧化分为两个阶段,室温~120℃主要是原料中水及少量吸附气体的逸出,120℃以后原料中的芳香类物质与氧气发生脱氢聚合反应,生成部分芳香程度较高的稠环芳烃大分子,此阶段的失重率可达到11.08%,最大失重速率峰出现在217.77℃附近。