起泡剂性能及其对煤泥浮选的影响研究

为提高煤泥浮选效果,利用充气法和TRACKE界面张力仪研究了仲辛醇和GF油的起泡能力及泡沫稳定性,分析柴油对起泡剂起泡能力和泡沫稳定性的影响,并采用2种捕收剂对山西煤样进行煤泥浮选试验研究。结果表明:起泡剂质量分数相同时,GF油的起泡能力要高于仲辛醇,GF油的界面张力比仲辛醇低,但界面张力曲线的斜率比仲辛醇大,因此,GF油的泡沫稳定性大于仲辛醇。起泡剂质量分数相同时,GF油产生泡沫的半衰期要高于仲辛醇,说明其泡沫稳定性要好于仲辛醇。在仲辛醇和GF油中加入柴油后,溶液界面张力下降明显,泡沫半衰期增加,提高了起泡剂的起泡能力和泡沫稳定性。煤泥浮选试验表明,起泡剂用量相近时,GF油作起泡剂的煤泥浮选精煤产率和精煤灰分均高于仲辛醇。     

煤泥浮选药剂研究现状及发展趋势

为提高煤泥浮选效果,实现浮选药剂的高效低耗,阐述了捕收剂、起泡剂、复合药剂和调整剂的分类、性能及应用情况,并对比分析了传统浮选药剂和新型浮选药剂的特点,最后对煤泥浮选药剂的发展趋势进行展望。结果表明:传统煤泥捕收剂存在药耗大、分散性差等缺点,通过乳化、引入极性基团等方法对传统捕收剂进行改性,可提高煤表面疏水性,增大油滴在水中的分散性,从而提高浮选效果。天然起泡剂和工业副产品起泡剂存在用量大、泡沫易碎、流动性差等缺点,人工合成起泡剂弥补了以上2种起泡剂的不足。复合药剂是集捕收性能、起泡性能于一体的多功能浮选药剂,具有浮选速度快、药耗少、使用方便等优点,但对煤质有一定选择性。未来应从研制低药耗、低成本浮选药剂,保证药剂使用方便、易于调节,注重绿色环保、实现废物利用3方面着手,开发高性能、低成本、低消耗、绿色环保、适应性强的新型浮选药剂。     

HC型起泡剂及其在煤泥浮选中的应用效果

将HC型起泡剂与目前使用的几种起泡剂在实验室和工业生产中进行浮选效果对比试验。结果表明,HC型起泡剂应用于高灰、细粒煤泥浮选时,在精煤和尾煤灰分相同时,精煤回收率提高2%以上;应用于中、低灰分煤泥浮选时,可大量节省捕收剂用量,节约生产成本。     

煤泥浮选工艺影响因素研究

为探究煤泥浮选工艺的影响因素,分别对望峰岗、新庄孜和祁东3个选煤厂的煤泥进行了浮选试验,研究了煤泥性质、捕收剂用量、杂醇与烷基糖苷配比以及入浮矿浆浓度对煤泥浮选效果的影响。结果表明:对于望峰岗选煤厂煤泥,捕收剂柴油用量为600 g/t,起泡剂杂醇与烷基糖苷配比为2∶1、入浮矿浆浓度为100 g/L时,煤泥浮选效果最佳,浮选精煤产率为76%,灰分降至13%,浮选完善指标为53.1%。     

望峰岗选煤厂煤泥可浮性研究

通过对望峰岗选煤厂煤泥性质的分析,说明入浮平均粒度较粗,各粒级煤泥灰分均在30％以上,嵌布较均匀,单体解离度低,为浮选降灰带来困难;煤泥表面接触角较小为50．06。,说明其天然可浮性较差,经捕收剂十二烷或柴油处理后,煤泥接触角增大,煤的可浮性提高;若要求精煤灰分为14％,则标准浮选精煤产率约为65％。通过单因素试验确定煤浆质量浓度为80g／L,捕收剂用量为800∥t,起泡剂用量为128g／t时,煤泥浮选效果较好,浮选完善度最高为66．94％,精煤灰分符合要求,精煤产率较高为71．67％。最后以捕收剂、起泡剂和煤浆质量浓度为正交因素设计正交试验,考察各因素对煤泥可浮性的影响,并得出最佳浮选药剂制度。结果表明：当捕收剂用量为1000g／t,起泡剂用量为42g／t,煤浆质量浓度为60g／L时,煤泥浮选效果最好,此时精煤产率为71．59％,精煤灰分为14．30％,达到高产降灰的目的。     

脂肪酸酰胺化磷矿捕收剂的合成与浮选性能

为了获得对中低品位胶磷矿浮选性能较好的脂肪酸阴离子型捕收剂,用碘值135的棉油脂肪酸与单乙醇胺进行酰胺化反应,获得一种含有脂肪酸酰胺产物的脂肪酸阴离子型捕收剂。碘值135的棉油脂肪酸与单乙醇胺投料配比、合成温度、反应时间、红外光谱分析以及不同捕收剂的浮选性能的对比试验结果表明:两者投料配比、合成温度、反应时间对浮选性能有较大影响。试验确定了碘值135的棉油脂肪酸与单乙醇胺的投料摩尔比为2∶1、反应温度80℃、反应时间120min的酰胺化的条件;红外光谱分析证明反应产物中确实有酰胺键存在;经过几种捕收剂的浮选性能对比,发现脂肪酸酰胺化后具有较好的浮选性能。     

布尔台选煤厂浮选因素研究

根据国家能源集团清洁能源战略布局,未来煤炭的清洁高效利用是必然趋势。基于此,神东煤炭集团提出了煤泥浮选降灰脱硫优质利用的研发项目,布尔台选煤厂入选原煤牌号为长焰煤、不黏煤,矸石易泥化。针对原煤性质,布尔台选煤厂进行浮选工业试验研究,通过改变浮选试验过程中部分参数,分析影响该选煤厂浮选效果的主要因素。结果表明:布尔台区域煤泥可浮性较差,同时煤泥水0.074 mm为主导粒级;当捕收剂使用量为2.7 kg/t(以干煤泥计),起泡剂使用量为3.0 kg/t时,浮选效果较好,浮选完善指标为36.71%;使用复配型捕收剂可以明显降低起泡剂使用量;当循环泵频率为45 Hz时,浮选效果最好。     

龙固选煤厂煤泥浮选试验研究

论述了煤泥浮选原理。通过小筛分试验和分步释放试验对煤泥性质进行分析,说明入浮原煤平均粒度较粗,生产中要控制入浮粒度。通过对煤泥初步探索浮选试验和正交试验的研究,确定了最佳浮选条件为：捕收剂1330 g/t,起泡剂266 g/t,质量浓度60 g/L,得到精煤产率75.06%,精煤灰分8.70%,浮选完善指标59.03%。     

新巨龙选煤厂降低浮选药耗的措施

分析了新巨龙选煤厂主要存在药剂与煤泥作用时间短、浮选药剂捕收性能差和浮选加药不可视等问题。针对以上问题,通过增加加药设施和加药点,延长药剂与煤泥的作用时间;根据煤泥性质,选择合适的捕收剂;增加可视化浮选加药槽,实现药剂添加可视化等措施对选煤厂进行改造。改造完成后,入浮煤泥和浮选药剂得到充分混合,提高了入浮煤泥的矿化效果;浮选加药装置的可视化便于浮选司机根据浮选效果及时调整药剂添加量。选煤厂浮选药耗由原来的0．34kg／t降至0．27kg／t,浮选精煤抽出率由68％提高至76％,有时甚至达到80％以上;捕收剂和起泡剂的质量比由原来的12：1提高至（18～20）：1;浮选精煤泡沫易碎、浓度高,加压过滤机排料周期维持在100S左右;节省药剂费用275．7万元。     

废轮胎内构件固定床热解过程优化

通过分析废轮胎内构件固定床热解过程真空度和颗粒床层厚度对热解油收率和组成的影响,探讨废轮胎热解过程优化。结果表明：增大热解真空度和减小颗粒床层厚度均可促进热解油气更快地导出反应器,尽可能避免挥发分二次反应,从而显著提高热解油收率,但热解油中汽油馏分占比降低,馏分油占比升高;热解过程优化后（真空度为－5 kPa,颗粒床层厚度为10 mm）,热解温度对热解油收率和组成影响不明显,热解温度为550～900 ℃时,热解油收率始终保持在50.1%～51.6%（格金分析油收率在95%以上）,热解油中各组分占比无明显变化。     

新型起泡剂对望峰岗选煤厂煤样的实验研究

浮选药剂能扩大煤和其他矿物质的表面差异,从而改善和强化煤泥浮选过程。浮选药剂的种类和用量对浮选效果起着极其重要的作用。以望峰岗选煤厂煤泥为研究对象,选用1号、2号2种新型起泡剂对其进行单元浮选实验,经过不同实验研究,对比考察了其浮选效果,从而证明了新型浮选药剂提高精煤产率、降低精煤灰分的优良性能。     

催化裂解精制污泥热解油的工艺研究

以扬子污水处理厂的污水和污泥为原料,选取热解反应温度、热解反应时间、催化裂解反应温度和催化剂用量等因素,通过正交试验确定催化裂解精制污泥热解油的最佳工艺条件,并考察以上因素对精制油收率的影响.结果表明,在热解反应温度420℃、热解反应时间60 min、催化裂解反应温度460℃和催化剂用量(以催化剂床层高度表示)3 cm...     

粒度对煤粒燃烧和热解影响的理论分析

在化学热力学和动力学理论中引入表面项,并由此来分析和讨论粒度对煤颗粒燃烧和热解反应的影响规律.研究结果表明,煤颗粒的粒度对其燃烧和热解反应的热力学性质和动力学参数有明显的影响,粒度越小,影响越大;减小煤颗粒的粒径,化学反应的吉布斯函数差减小,煤颗粒燃烧和热解的趋势增大,使着火温度和热解温度降低,自燃容易发生;并且减小煤颗粒的粒径,其摩尔表面能增大,导致其燃烧和热解的表观活化能降低和速率常数增大,使煤颗粒的燃烧和热解速率加快,使转化率、燃尽度和热解度增加.     

浮选对煤热解过程中NH_3生成的影响

介绍了采用固定床反应器对神东、新疆和小龙潭原煤及其浮选后所得精煤和尾煤在873K～1 173K温度、420mL/min Ar气氛下热解NH_3生成的实验研究。结果表明,浮选得到的精煤和尾煤在热解过程中释放的NH_3量与原煤释放的NH_3量相比不同,且随煤的变质程度的变化而变化;浮选改变了NH_3的生成率,但没有改变其随温度的变化趋势。精煤、尾煤与原煤一样,在快速热解过程中,NH_3的生成由进样阶段决定。煤氮生成NH_3的转化率均随着温度的升高而增大,但高于1 173K时,NH_3的生成率变化不大;精煤在程序升温热解和快速升温热解过程中,生成的NH_3均比原煤少,尾煤在两种热解条件下表现不同。实验证明,浮选改变了NH_3的生成率,而且NH_3的生成率和煤中所含的S及矿物质有关。     

不同热解方式下长焰煤的热解特性研究比较

为提高长焰煤热解转化率,研究其热解过程和机理,采用格金干馏设备、固定床和间歇蒸气流化床3种不同热解装置,分别进行长焰煤的低温热解实验。研究结果表明,格金干馏实验中液体产率较高;在固定床低温热解装置中,煤颗粒达到完全热解需要的时间长,热解气体产物中氢气的产率高;在间歇蒸气流化床中,煤颗粒的热解反应速度快,但受热解过程中流化气吹损的影响,半焦产率低;热解气体的组成和分布也随热解气氛而改变,在水蒸气气氛条件下,水蒸气可能参与大分子烃类物质的部分反应,热解气体中CH4和C2以上小分子烃类物质CmHn总含量降低,CO2和CO含量增高。     

煤热解动力学模型的建立

通过对煤热解反应动力学分析,基于分布活化能模型DAEM,建立了集总反应动力学模型表示煤炭热解过程。确定了可以预测热解产物组成、分布与热解终温和升温速率关系的动力学方程。结果表明：随热解温度升高,各种挥发分产物析出率越来越接近最大产率;半焦C含量增加,但产率下降,H,O,N和S等元素降低。升温有利于提高半焦脱硫率、脱氮率。温度为600℃左右时,除H2外的大部分挥发分基本析出,半焦元素变化幅度减小。热解终温较低且一定时,较慢的升温速率有利于各热解挥发分最大限度析出。秦丽娜     

固体热载体法褐煤热解过程中的传质传热特性

为揭示在固定床反应器中固体热载体法快速热解褐煤工艺过程中的热、质传递机理,建立了固体热载体法褐煤热解过程中的传质传热模型。模型包括球型颗粒的一维非稳态导热方程和基于分布活化能模型的动力学模块,分别采用有限容积法与Matlab软件中遗传算法工具箱对二者进行数值计算。通过呼伦贝尔褐煤热重实验数据与温度测定实验数据分别验证了预测的动力学参数及颗粒传热模型结果。研究发现,热、质变化在固体热载体法褐煤热解工艺中呈现复杂的耦合特性。此外,考察了在不同初始温度、热载体进料比与煤颗粒半径条件下,褐煤在热解过程中颗粒内部温度场在径向上随时间的变化规律,并分析了产物释放速率与温度场的关联性,结果表明热历程改变是工艺条件对热解产物分布造成影响的根本原因。     

烟煤固体热载体低温快速热解实验研究

以连续式热解装置为实验平台,藁城和府谷煤为原料,石英砂为热载体,考察了460~520℃范围内热解所得气、液产物收率、组成和性质的变化规律. 结果表明,在考察的温度范围内,提高热解温度,热解气、液产物收率增加,液体产物收率最高可达12%左右. 热解温度对热解产物中不凝气组成影响显著,热解煤气热值高达25 MJ/Nm3以上. 焦油组分中酚衍生物含量最高,稠环烃、芳香烃、链烃组分的含量也较高,酚含量随热解温度增高有所降低,而芳烃含量则显著提高. 根据实验结果提出了酚-芳烃转化的可能路径.     

页岩灰对油页岩热解特性的影响

以吉林桦甸-公郎头四层油页岩为原料,以掺混SiO2的油页岩为对比样品,利用热重-红外联用仪考察了页岩灰对油页岩热解特性的影响,通过分析热解固相产物组成变化对热解失重及产物析出规律进行了研究. 结果表明,页岩灰对油页岩中的有机质和矿物质失重过程均有促进作用,当页岩灰或SiO2含量为83%时,在300~600, 600~750, 750~900℃三个加热温度区间内,掺混页岩灰样品比掺混SiO2样品的失重率分别提高1.92%, 3.39%和18.99%. 低温段有机质热解过程中CO2先于脂肪烃热解析出,且750℃后CO2析出峰仅出现在掺混页岩灰的样品中,应为油页岩中难分解的碳酸盐在页岩灰作用下加速分解及页岩灰中CaSO4与残炭反应共同作用所致.     

煤泥浮选起泡剂的优化试验

通过对原生煤泥的粒度分析,说明曙光煤业选煤厂煤泥属于高灰煤泥,煤泥中含有较多易泥化矿物质,这些矿物质在浮选过程中容易因机械夹带作用而进入精煤产品,影响精煤质量。以曙光煤业选煤厂原生煤泥为研究对象,分析了不同起泡剂种类和用量对煤泥浮选效果的影响。结果表明:GF油、仲辛醇、TY001的最优浮选药剂组合分别为煤油400 g/t、GF油45 g/t,煤油300 g/t、仲辛醇45 g/t,煤油400 g/t、TY001 45 g/t。当药剂用量相同时,从可燃体回收率看,仲辛醇作用效果最优,其次为TY001,GF油最差;从浮选完善指标看,TY001与仲辛醇性能相当,均明显高于GF油,精煤产率、浮选选择性明显提高,尾煤灰分均达到60%以上。从技术经济方面考虑,在精煤灰分Aj≤11%的条件下,选择煤油与仲辛醇组合较为适宜,最佳药剂用量为煤油300 g/t,仲辛醇45 g/t。