不同粒度对赤铁矿可浮性的影响

通过赤铁矿纯矿物浮选试验,研究了不同粒度对赤铁矿可浮性的影响,测定了不同粒度对捕收剂YSB的吸附量,并对不同粒径赤铁矿颗粒进行了矿粒-气泡的碰撞概率与上浮概率计算。研究结果表明,4种不同粒度赤铁矿均在转速为1900r/min,矿浆浓度为20%,pH=6~7,捕收剂YSB用量为25mg/L条件下浮选回收率达到最大值,但平均粒度10.05μm粒度的回收率要低于其它3个粗粒度。同时当颗粒的粒径降低为15μm时,矿粒-气泡的碰撞概率仅为0.35%,上浮概率为1.38%,导致浮选回收率大幅度降低。     

高剪切调浆强化微细粒煤泥浮选机理研究

微细粒煤泥具有粒度细、质量小、比表面积大的基本特征，针对传统浮选回收率低、选择性差的问题，提出了高剪切锯齿调浆强化微细粒煤泥浮选工艺，考察了锯齿调浆器结构参数对煤泥浮选效果的影响。通过捕收剂分散度测试、捕收剂吸附量测试、煤泥絮凝体粒径测试，探索高剪切调浆技术强化微细粒煤泥浮选机理。结果表明：对于锯齿调浆器，锯齿与隔板间的缝隙大小是影响浮选效果的关键结构参数，其他结构参数对浮选效果影响较小；同样操作参数条件下，高剪切锯齿调浆器最多可提升精煤可燃体回收率6.36个百分点，同时精煤灰分普遍低于普通调浆器；随着搅拌转速上升，捕收剂油滴分散度更高，有效提高了捕收剂在煤泥表面的吸附；对比普通调浆器，锯齿调浆器提高煤泥絮凝体粒径的能力更强，有效增加了浮选颗粒与气泡的碰撞效率。     

煤泥浮选调浆过程能量输入优化研究

浮选调浆过程中能量输入既会促进煤泥吸附捕收剂,也会使捕收剂从煤泥颗粒表面脱附,是影响浮选效果的关键因素。以临涣选煤厂浮选入料为研究对象,探究叶轮搅拌转速、搅拌时间、煤油浓度等因素对浮选过程中捕收剂吸附率、煤泥表面积利用率、浮选回收率等指标的影响机制。随着叶轮搅拌转速和搅拌时间增大,捕收剂吸附率、煤泥表面积利用率和浮选效率均先增大后减小。随着煤油浓度增大,捕收剂吸附率和浮选效率先增大后减小,而煤泥表面积利用率逐渐增大后稳定。     

捕收剂AY作用下不同粒级石英浮选动力学模型研究

通过单矿物浮选试验, 研究了pH=4.0时、阳离子捕收剂AY作用下不同粒级石英上浮率随浮选时间的变化规律, 并采用6种浮选动力学模型进行了拟合。结果表明, 石英粒度越细, 极限上浮率和浮选速率常数越小; 增大捕收剂AY浓度, 石英极限上浮率和浮选速率常数提高, 这与捕收剂吸附密度和颗粒与气泡碰撞、粘附概率有关。该石英的浮选过程符合一级动力学模型, 其拟合优度R²可达0.98以上。     

淮南矿区微细煤泥浮选规律研究

通过煤泥浮选速率试验,结合激光粒度分析,对-45μm微细煤泥浮选规律进行研究。结果表明:-45μm各窄粒级煤泥浮选速率由快到慢依次为-5、15~5、30~15、45~30μm;各窄粒级煤泥回收率与精煤带水量呈线性关系,粒径越小,线性关系越明显,受水流作用越大;运用Excel软件计算不同药剂量下各窄粒级煤泥和水量的浮选速率常数Kw,发现捕收剂对-45μm微细煤泥的浮选速率影响较大,起泡剂对水量回收速率影响较大,-45μm微细煤泥最佳浮选药剂制度为捕收剂400μL,起泡剂24μL。     

高强度调浆对煤泥浮选效果的影响

为研究高强度调浆对高灰细粒煤泥浮选效果的影响，以高灰细粒煤含量较高的炼焦配煤入浮煤泥为研究对象，在粒度分析的基础上，采用接触角试验、煤泥浮选试验等，对高强度调浆时的煤泥浮选效果、不同调浆强度下各粒级浮选精煤灰分组成及强调浆作用下煤泥疏水性变化规律进行了研究。研究结果表明：高强度调浆通过提升微细粒与药剂间的碰撞概率增大了低灰细粒级煤泥接触角，促进了浮选过程中低灰细粒级煤泥的上浮，同时能抑制高灰细粒煤泥的非选择性上浮，从而提高浮选精煤可燃体回收率，降低浮选精煤灰分，提升浮选效率。该研究可为高灰细粒煤泥浮选效果提供有益参考。     

AO捕收剂对稀缺难浮煤泥的捕收效果研究

针对稀缺难浮煤浮选效率低的问题,研制了AO捕收剂。利用微量热仪、接触角9n,4定仪、微电泳仪等仪器研究对比了AO捕收剂、煤油、柴油对稀缺难浮煤泥的捕收作用,并进行了煤泥浮选试验。结果表明：AO捕收剂与难浮煤泥作用的润湿热、接触角均大于煤油和柴油;AO捕收剂与煤样作用前后的等电点变化值也大于煤油、柴油与煤样作用的变化值;在浮选精煤灰分大致相同的情况下,选用AO捕收剂后,开滦煤样和双鸭山煤样的浮选精煤产率、浮选完善指标、可燃体回收率均高于煤油、柴油与煤样作用后的平均值,表明AO捕收剂的浮选效果高于柴油和煤油。     

不同类型表面活性剂乳化煤油对低阶煤浮选的影响研究

选取阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、非离子表面活性剂Tween-80三种不同类型的表面活性剂分别与煤油制成乳化煤油捕收剂，对低阶煤进行浮选试验，对比乳化前后捕收剂的浮选效果。采用激光粒度仪、接触角和傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)分析了乳化煤油的作用机理。结果表明：在捕收剂用量为6000 g/t,单独采用煤油作捕收剂时，精煤可燃体回收率为60.07%,浮选完善指标为30.44%。采用乳化煤油的浮选效果均优于煤油，当采用Tween-80乳化煤油作捕收剂时，精煤可燃体回收率达到最大值，为88.05%,浮选完善指标31.21%。粒度分析表明，乳化作用可降低油滴粒径，煤油在水中分散的平均粒径为167μm, Tween-80乳化煤油的平均粒径为1.19μm, SDS乳化煤油的平均粒径为0.152μm, DTAB乳化煤油的平均粒径为1.52μm。结合浮选结果可知，乳化煤油油滴平均粒径1.19μm且小于3.77μm油滴占90%时，精煤可燃体回收率和浮选完善指标最高。FTIR和接触角结果表明，捕收剂有效吸附在低阶煤表面并降低含氧官能团对浮选的...     

粒度对一水硬铝石和高岭石浮选分离的影响

研究了不同粒度一水硬铝石和高岭石的浮选行为,结果表明:油酸钠作捕收剂时,随着粒度的变细,一水硬铝石的上浮率变小,十二胺作捕收剂时,情况相反;高岭石的上浮率变化规律与一水硬铝石相反。人工混和矿试验表明:采用油酸钠和十二胺正、反浮选分离一水硬铝石和高岭石要尽量放粗两者的入选粒度,才能达到较好的分选效果。     

阳离子捕收剂对石英分粒级浮选行为的影响

为研究阳离子捕收剂对细粒石英浮选的影响及其与石英的作用机理,将石英纯矿物分为-74+38 μm、-38+20 μm、-20 μm共3个粒级,通过十二胺、十四胺、十八胺、醚胺C₁₀(EDA)和改性醚胺C₁₀(EDAC)等5种胺类捕收剂对石英的浮选试验,进行pH值和捕收剂质量浓度条件试验,得出5种药剂的最佳浮选条件。结果表明,EDAC针对细粒级-38+20 μm、-20 μm石英有较好的捕收效果,回收率能达到98%以上。红外光谱检测得出EDAC对石英的吸附以静电力和氢键为主; Zeta电位测试表明,不同pH值下EDAC在石英表面的吸附程度不同,在最佳pH值(pH＝10)条件下,吸附量最大。     

超细粉碎对煤表面性质及超净煤分选的影响

为探讨超细粉碎对煤表面性质及絮团和超净煤分选的影响，选取淮南气煤(HN)和太西无烟煤(TX)2种不同变质程度的煤样，利用傅里叶红外光谱仪（FTIR）、ζ电位仪、比表面分析仪、微量热仪分析了不同超细粉碎时间后煤颗粒表面官能团、电位以及润湿性的变化，分别研究了粒度、表面电位和润湿性对絮团形成的影响，结合超净煤的分选结果，综合探讨了超细粉碎、表面性质变化、絮团形成以及超净煤分选的关系。结果表明：超细粉碎改变了煤粒表面的亲水基和疏水基的比例；随着粒度的减小，太西煤的电动电位绝对值先减小后增大，在粒度8.30 μm时电负性最弱，润湿热出现小的峰值，搅拌过程中形成的大尺度絮团较多，在乳化柴油用量67.62 kg/t时，分选出的超净煤灰分0.68%，产率高达97.26%；而淮南煤随着粒度的减小，电负性逐渐增强，润湿热单调递减，润湿性逐渐减弱，在相同搅拌强度下，细颗粒形成的大尺度絮团减少，分选出的超净煤产率降低；分散剂的加入有效地降低了淮南气煤分选出超净煤的灰分，粒度越小，灰分减小愈明显。     

超声波同步处理强化煤泥浮选的试验研究

为探究超声波对细粒煤泥浮选过程的影响,自制超声浮选装置进行浮选试验。 使用激光 粒度仪、扫描电子显微镜,分析超声波对浮选产品粒度组成和表面特性的影响;利用紫外分光 光度计测定矿浆剩余捕收剂量,计算超声波对捕收剂吸附的影响。 试验结果表明:在浮选过程加 入超声波后,可燃体回收率、浮选完善指数均有提升;100kHz超声波作用时,可燃体回收率比常 规浮选提高10%,改进效果最佳;在同等浮选条件下,超声浮选比常规浮选所需浮选药剂用量低 19%~35%。 超声作用能够去除煤粒表面吸附细泥,促使浮选气泡团聚,形成气絮团,提高大于+0.045mm粒级的浮选效率。     

煤泥絮团分选超净煤的试验研究

为探索处理动力煤选煤厂煤泥的新途径,以动力煤选煤厂煤泥为研究对象,分析了煤泥的性质、煤泥中矿物质的种类和嵌布特征,通过分步释放浮选试验考察了该煤泥的理论精煤产率和灰分,分析了煤泥经超细粉碎后分选超净煤的可行性。基于扩展DLVO（EDLVO）理论,论证了絮团浮选前采取高剪切搅拌的必要性,研究了高速搅拌对颗粒和药剂之间的促进作用。采用絮团浮选方法,对超细粉碎后的煤泥进行了超净煤分选试验,探讨了高剪切搅拌叶轮线速度、搅拌时间、煤泥粒度和非极性油用量与分选效果的关系。试验结果表明,只有在高速搅拌的情况下超细粉碎后的煤泥颗粒才能形成絮团,并且在与药剂作用后,降低了需要输入的搅拌功耗;高速搅拌还可以促进药剂的分散,从而增加药剂与煤颗粒的碰撞概率;若要达到较好的絮团分选效果,需要一定程度的搅拌强度和适当的搅拌时间。当粉碎平均粒度为4.70 μm、非极性油用量为135.24 kg/t、叶轮线速度为12.56 m/s、搅拌时间5 min时,分选出的超净煤灰分达到1.15%,产率为69.23%。     

纳米煤制备及其改善煤泥浮选的机理研究

为了探究普通浮选药剂里加入纳米级煤对煤泥浮选的影响,采用冷冻研磨的方法制备了纳米级超纯煤,并对其表面特性进行了分析.在煤浮选捕收剂正十二烷中加入纳米煤,制备液固混合浮选捕收剂用于煤泥浮选.通过X射线光电子能谱(XPS)结合润湿性分析表明,纳米煤颗粒主要以C元素为主,表面官能团以疏水性基团C-C和C=C为主,具有极强的疏水性.研究了正十二烷和纳米煤—正十二烷混合捕收剂对煤泥浮选的效果,并且通过扫描电子显微镜(SEM)对2种捕收剂作用后的精煤颗粒表面形貌进行分析表征.结果 表明使用纳米煤-正十二烷混配的新型捕收剂得到的精煤颗粒表面微纳颗粒显著增加,说明纳米煤颗粒在浮选过程中能够粘附于煤颗粒表面,从而增强煤的疏水性,并且增加了煤表面的固体凸起点.在浮选过程中,当气泡粘附煤颗粒时,这些微纳颗粒能够加速水化膜的破裂,促进煤颗粒和气泡的黏附效率,提高煤泥浮选效率.     

煤泥自载体浮选

粒度组成细、高灰细泥含量大的煤泥浮选时,浮选精煤易于超灰且精煤产率低、生产操作困难。针对这些问题,在总结载体浮选理论的基础上,研究了以浮选精煤作为自载体改善煤泥浮选效果的作用和机理。结果表明:用浮选出的精煤作自载体可显著改善煤泥的浮选效果。随自载体量的增加,精煤产率、浮选完善指标、尾煤灰分均提高,浮选精煤灰分降低。乌海煤泥采用该工艺浮选时,确定出最佳自载体用量为入浮煤泥的10%,加入自载体经4次循环后即可达到稳定的浮选效果,浮选精煤产率提高7.11%、灰分降低1.14%,浮选完善指标提高7.25%。EDLVO理论的计算研究表明,精煤本身的疏水性和捕收剂在煤粒表面吸附产生的疏水力,促使细煤粒黏附于粗颗粒载体,细颗粒间也会发生疏水絮凝,改善了浮选环境和浮选效果。     

超细粉碎方式对超净煤分选效果的影响

针对不同超细粉碎方式的作用特点,选用搅拌磨、气流磨、胶体磨、球磨,研究不同粉碎方式对超净煤分选效果的作用,发现采用胶体磨加工处理得到的超净煤产率最高为84.55%,灰分最低为0.83%,更有利于提高超净煤的分选效果。为了研究磨矿方式对超净煤分选效果促进作用的机理,通过粒度分布曲线和SEM研究超细粉碎方式对煤粒几何特征的作用,结果表明胶体磨加工处理后粒度分布均匀,细化充分有效避免了细粒再次聚团;煤粒表面没有明显的断裂,存在大量凹凸,尖角被钝化。通过AFM,FTIR和润湿热曲线研究不同超细粉碎对煤粒的表面化学性质的作用,AFM结果表明,胶体磨处理的煤样表面粗糙度最大,Rq=2.96 nm,高度变化较大,暴露更多的官能团,因此煤样解离更充分;FTIR结果表明胶体磨处理后煤样表面官能团含量发生显著变化,疏水基与亲水基吸收峰面积比值最大为0.084,煤样中的有机质和无机质更有效的解离,煤样疏水性改善;润湿热曲线表明胶体磨处理后煤样与非极性油有更强烈的作用,润湿热为1.384 J/kg,有利于煤粒形成结构紧实、选择性好的絮团。形成密实稳定选择性好的絮团,可以有效地提高超净煤的分选效果。     

微波辐照改变煤泥水沉降过滤性能的机理

针对高灰、细泥含量高的煤泥水固液分离困难、系统复杂和效果差等问题,采用微波辐照预处理方法优化煤泥水沉降过滤特性。探索了微波辐照前后煤泥水的沉降特性,过滤特性,煤泥颗粒表面电性及粒度分布规律。试验结果表明:微波辐照后,煤泥水沉降特性明显改善,絮凝沉降效果显著,药耗降低,最优方案为微波预处理2 min,PAM用量0.75 m L;煤泥水过滤分离性能显著提高,煤泥比阻明显降低,最大降低54%;过滤脱水效果变好,真空抽滤后的含水率最大下降到15.89%;煤颗粒表面的Zeta电位的绝对值减小,最大降低24%,双电层被压缩,颗粒间总的相互作用势能减小,颗粒发生凝聚,产生颗粒粗大化现象,小于10μm的颗粒减少30%左右,大于74μm的颗粒增加3倍多,有利于煤泥水的沉降。     

深度调浆对煤泥浮选效果的影响

以山西司马矿浮选入料为试验样品,进行了煤质分析和调浆转速探索试验、剪切调浆前后浮选速度的对比试验。结果表明:该煤样适宜浮选粒级0.250~0.125 mm、0.125~0.074 mm含量分别达到56.85%、20.70%;而不易浮选粒级即0.5 mm、0.045 mm粒级含量仅为0.65%、5.62%,所以该煤样可浮性较好。当调浆转速为1 950 r/min时,精煤灰分降低0.14%,精煤产率增加5.05%,可燃体回收率增加5.59%;适当的转速可以提高捕收剂油滴的分散度,并且高剪切调浆流态提供的强紊流流态大幅度提高煤粒与油滴的碰撞概率,促进油滴与煤粒的有效吸附,增强颗粒表面的可浮性。     

基于D-最优混料设计的长焰煤浮选药剂的优化

随着优质无烟煤资源的逐渐枯竭,国内外学者广泛的采用储量较为丰富的低阶煤制取超净煤,但采用常规浮选药剂浮选超细颗粒低阶煤时药耗大,分选性差。为了改善超细颗粒低阶煤浮选效果,以神东超细颗粒长焰煤为研究对象,选取非离子型表面活性剂(曲拉通X-100、司盘-80)和常规捕收剂煤油为原料制备新型复合浮选药剂,采用D-最优混料设计的试验方法,建立了复配药剂不同配比与浮选精煤灰分和产率之间的回归模型;通过因子作用分析和响应分析,研究了曲拉通X-100、司盘-80和煤油配比对浮选精煤灰分和产率的影响规律,并探讨了复配药剂中的因子作用与交互作用;通过优化试验,获得了复配药剂的最佳配比。结果表明:浮选精煤灰分和产率不仅受曲拉通X-100(A)、司盘-80(B)、煤油(C)复配药剂单因子的影响,还受复配药剂因子间交互作用的影响;在药剂配比中B或C因子所占比例较大时,会对精煤灰分和产率产生显著的影响,复配药剂因子作用对浮选精煤灰分和产率影响的大小为:BCA; A与B,B与C之间存在显著的交互作用,复配药剂因子间交互作用对精煤灰分和产率影响的大小为:BCABAC;复配捕收剂的最佳配比为:曲拉通X-100体积分数0. 7%、司盘-80体积分数1%和煤油体积分数98. 3%;在最佳配比条件下通过浮选试验可以得到灰分为1. 54%、产率为56. 04%的超净煤;在相同试验条件下与常规捕收剂相比,该复配捕收剂具有降低药耗、提高精煤产率和降低灰分的特点,具有较好的浮选效果。