煤炭洗选过程中砷的迁移与富集规律

在煤炭资源的加工利用过程中,部分重金属元素会在环境中富集,对环境和人体均有一定危害。选用内蒙古低灰高硫煤样和高灰低硫煤样进行浮沉和浮选试验,通过电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、X射线衍射分析、X射线荧光分析、扫描电镜能谱分析、红外光谱分析等测试方法,研究重金属砷元素在煤中的赋存形式及洗选过程中的迁移富集规律。试验结果表明,在两种煤的矿物组成中,硅铝酸盐结合态存在的砷占比为最高,均达到50 % 以上,但是硅铝酸盐矿物种类并不相同,砷的赋存具有明显的差异性;浮沉结果显示低灰高硫煤中的砷主要与矿物质伴生集中在密度较大的部分,而高灰低硫煤主要富集在密度较低、有机质含量较高的部分;浮选中砷迁移规律也存在差异,低灰高硫煤中的砷在浮选过程中向尾煤中迁移,高灰低硫煤中的砷则相反,浮选过程中向精煤中迁移。以上规律表明,低灰高硫煤通过浮沉和浮选脱除砷是可行的,但是对于高灰低硫煤效果不好。     

基于XRD分析高岭石在浮选尾煤中分布规律

煤系高岭石是一种夹杂在浮选尾煤中含量高、粒度小的粘土类矿物,具有一定的利用价值。为了研究浮选尾煤中高岭石等矿物质的分布规律,本文以大同长焰煤、王家岭气煤和马兰焦煤的浮选分步释放各级产品为对象,基于X射线衍射K值法定量分析,探究高岭石在不同灰分下的浮选尾煤中的分布情况,并以XRD图谱的峰型特征分析各煤样中主要矿物质及精煤组分含量的变化规律。结果表明,石英、方解石在浮选过程中主要集中于粗选尾煤中,高岭石在各浮选产品中均有分布,随分选次数的增加,精煤产品中逐渐由多种矿物质变为高岭石一种矿物,在单一矿物的影响下,精煤灰分降低速率逐渐减慢。各煤样的XRD图谱中,由煤的结构单元所产生的002衍射峰在灰分最高的浮选产物中面积最小,图谱的背景最低,随着灰分的降低,002峰的面积逐渐增大,表明精煤组分在浮物中不断富集。随着分选次数的增加,高岭石的含量随灰分降低而降低,二者呈正相关关系,并符合二次函数变化规律。研究揭示了煤泥浮选过程中灰分与高岭石等矿物质含量的内在联系,这为研究浮选尾煤提取高岭石提供了量化指标。     

中国煤中硒的分布特征及其可选性研究

通过对中国煤种资源数据库1018个煤样中硒含量数据的统计分析，以及对若干煤田煤中硒赋存状态的试验研究，讨论了中国煤中硒的分布和赋存特征，认为煤层是地球上硒富集的主要地质体，中国煤中硒含量总体偏高，硒在煤中不同组分中的赋存状态较复杂，“高硒煤”和“低硒煤”中碱赋存特征差异较大，应加强煤中硒在煤炭洗选，气化等加工和利用过程中迁移转化规律的研究。     

煤中有害微量元素的洗选迁移特性

应用浮沉试验和分步释放浮选试验对贵州省水城煤业集团大河边矿原煤进行了洗选分离,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定了原煤和11个洗选产品中As,Se,Cd,Pb,Be,Cr,Co,Mo,Cu,Zn,Ni,V,Sb,Mn,Th,U等潜在有害微量元素的含量,应用等离子体低温灰化分离出原煤和洗选产品中的无机矿物质。结果表明,原煤中微量元素的总体含量水平中等;在浮沉试验中密度越高的洗选产品中微量元素的含量越高;在分步释放浮选试验中,精煤中微量元素的含量最低,尾煤中微量元素的含量最高,在中间产品中呈过渡关系;绝大多数微量元素与矿物质总量之间都存在极高的相关性,表明微量元素在煤中主要以无机态赋存,其迁移特性主要受控于煤中的矿物质。     

泡沫浮选对风化煤腐植酸含量影响初探

采用传统浮选药剂和P型复合浮选药剂对风化煤进行浮选试验,以除去风化煤中的无机矿物质.通过对浮选前后煤样灰分和腐植酸产率的分析,发现该风化煤煤样在传统药剂的浮选试验中是反浮选过程,即腐植酸富集在矿浆产物中,同时矿浆产物比原煤的灰分低,而泡沫产物比原煤的灰分高.P型复合浮选药剂应用于该风化煤的反浮选,测定结果显示,P型复合药剂作用后的浮选精矿中腐植酸含量均高出原煤中腐植酸含量,采用PII-2药剂的精矿中腐植酸产率高达73.75％,比原煤的高出11.60％.     

燃料煤重金属元素在飞灰及炉渣中的分布与富集研究

为研究燃料煤重金属元素在飞灰及炉渣中的分布与富集规律,采集了上海市火电厂、热电厂及化工企业燃煤锅炉的入炉煤、飞灰及炉渣样品,检测了样品中汞、砷、铬、镉、铅等重金属元素含量,研究了飞灰、炉渣中重金属含量与入炉煤中含量的关系,探讨了其分布机制。结果表明:飞灰中的汞含量比入炉煤中的提高了2～5倍,炉渣中汞含量较低,燃烧过程中煤中汞在飞灰中发生富集;飞灰中砷含量最高可达入炉煤中的10倍,燃烧过程中煤中砷在飞灰中具有明显的富集作用,炉渣与入炉煤中砷含量相当,说明入炉煤中的砷未在炉渣中富集;飞灰中铬含量最高可达入炉煤中的8倍,炉渣中铬含量高于飞灰中,燃烧过程中煤中铬元素在飞灰和炉渣中均有明显的富集作用;飞灰中镉含量最高可达入炉煤中的8倍,炉渣中镉含量可达入炉煤中的10倍以上;飞灰与炉渣中的铅含量显著高于入炉煤,铅在飞灰与炉渣中具有明显的富集作用。同时,测算了上海用煤企业入炉煤、飞灰及炉渣中重金属年产生量与比例,结果表明,汞、砷元素在煤燃烧后,分别有50.0%、61.7%富集到飞灰中,而在炉渣中的含量较低;铬、镉、铅元素在飞灰和炉渣中均有较大程度的富集,入炉煤中的铬、镉、铅元素主要随飞灰排出,随飞灰排出的铬、镉、铅元素分别占入炉煤中总量的76.7%、74.4%、75.1%。飞灰、炉渣是入炉煤中重金属排放的主要途径。     

滇东地区中-高硫煤中放射性元素铀的地球化学特征

以滇东部分地区中-高硫煤为研究对象，利用高分辨率电感耦合等离子质谱(HR ICP-MS)对煤中铀进行测试，采用逐级提取实验分析了其中铀的赋存状态，研究了铀与形态硫、灰分、挥发分等煤质参数之间的相关性,探讨了煤中铀的分布规律与赋存状态并分析了其富集成因。结果表明：滇东地区中-高硫煤中铀均值为4.47 μg/g，高硫煤中铀的含量要高于中硫煤，用浓集系数判别大部分煤样都属于铀富集型。煤中铀多以有机结合态为主。煤中铀的相对富集是成煤时期沉积环境的氧化环境以及部分煤样发生的铀矿化和海水的影响、沉积火山灰共同作用的结果。     

开滦矿区煤中微量有害元素的含量与赋存状态

简述煤中微量有害元素的危害,采集河北开滦矿区的煤层煤样作为样品对其进行微量元素测试并分析煤中有害元素的赋存状态,以利于煤炭的合理开发利用。通过研究发现,开滦矿区煤中砷的含量为7mg/g,主要以硫化物的形式赋存;镉的含量为0.5mg/g,赋存状态为硫化物;铬的含量为30mg/g,主要赋存形态为黏土矿;钴的含量为8mg/g,主要赋存于硫化物,硅铝化合物次之;铅的含量为22mg/g,主要以硅铝化合物结合态存在;汞的含量为0.134mg/g,主要赋存形式为硫化物,在低硫煤中主要以有机质结合态存在;氟的含量为140mg/g,主要以无机质的形式存在。     

新型分选分级机研制及其试验研究

在分析液固流化床性能的基础上,研制了一种新型煤泥分选分级机,阐述了它的工作原理与特点。以浮选尾煤为研究对象,分别进行了无顶水和有顶水的分选试验。结果表明,该分选分级机对浮选尾煤具有良好的分选降灰和分级效果。在底锥增加上升顶水的扫选环节有助于提高设备的分选分级效果,能够从高灰浮选尾煤中回收灰分28.48%,产率23.64%的+0.125mm低灰中煤,具有良好的分选效率,应用前景广阔。     

浮选过程中煤中矿物质的迁徙规律

为了探究浮选煤泥尾煤中矿物质的分布情况和迁徙规律,本文选择了三种不同变质程度的煤泥进行浮选,以浮选后尾煤为研究对象,通过X射线衍射仪对尾煤中的矿物质成分进行了分析,且定性分析了分布释放浮选过程中,每一步后产物中矿物质。试验中矿物质的定量测定及迁徙规律是通过K值定量法求得。实验求得,随着灰分的增加,高岭石含量逐渐增多,但其增加速率减缓;石英和方解石只存在于高灰分产物中,石英含量随灰分的增加也发生增量,但拟合后的R值才达0.7,相关性不高;而方解石含量与灰分的增加无明显的关系,不发生精煤夹带现象。     

煤泥深度浮选技术的研究

介绍了煤泥深度浮选的基本原理及其特点，首先采用常规的浮选分选出灰分较低的精煤和灰分尽可能高的尾煤，分选出的中间产物采用超细磨的方法磨至其中的煤和无机矿物充分解离，再采用絮团浮选的方法分选出其中的低灰精煤.分步释放浮选试验和中间产物的显微照片表明，中间产物以煤矸连生体为主.比较深度浮选和常规浮选试验的结果表明：在精煤灰分接近的情况下，深度浮选的精煤产率要高出46.06 ％，在精煤产率接近时，深度分选的精煤灰分要低1.78 %.深度分选的结果甚至优于分步释放浮选的理论结果.     

准东煤中钠赋存状态研究

利用准东煤田 4个矿区的600余组钻孔煤样和100多个商品煤样的煤质数据,分析了准东煤中钠与灰分及其他微量元素含量之间关系;采集了准东煤田部分代表性井田煤层煤样、分层煤样和商品煤样,以及矿区表土样品、矿井水、煤层上覆岩层、煤层夹矸和煤层裂隙中矿物样品,利用煤岩分析、筛分试验、浮沉试验、逐级化学提取等手段,分析了钠在不同煤岩组分、不同矿物、不同粒级和密度级分选产物中的含量分布,以及钠可能的化学形态。综合以上分析结果,认为准东煤中钠最主要的赋存形态为水溶态,并且最可能的形态为水合离子态。今后准东煤中钠分布赋存特性的研究,应该重点从水文地球化学和表生风化作用角度出发,结合准东煤低煤化程度、高惰质组、低矿物含量的成因特性,建立钠从表土层随地下水逐步进入煤层的模式,科学认识准东煤中钠的成因和富集机理。     

一种新的细粒煤分选方法的研究

采用全氯乙烯作为溶剂, 对石台和中梁山煤样分别进行了脱灰和降灰脱硫的研究, 取得了较好的效果。其中石台０－２５ ～０－０７４ ｍｍ 粒级精煤最低灰分可达１２－４４ ％ , 产率为７４－８５％ , 优于浮选。中梁山煤样全硫从１－３６％ 降至０－８０％ , 因此该法有可能成为处理细粒煤的一种很有前途的方法。同时对分选机理及影响全氯乙烯分选的因素作了讨论     

煤中铀及其在燃烧过程中的迁移行为研究进展

为了研究煤中铀、灰中铀在煤燃烧过程中的赋存形态,以减少煤炭利用过程中所释放出的放射性物质铀对环境造成的危害,对煤中铀及灰中铀的含量、分布特征、赋存形态、浸取特性,以及铀在煤燃烧过程中的富集规律和环境效应等方面的研究成果进行了归纳和总结,并对相关数据进行整理和分析。结果表明:我国煤中铀的含量整体接近于世界平均水平,且主要以有机质结合形式存在(部分煤中有机态铀含量高达70%90%),铀在煤燃烧过程中主要富集于细颗粒飞灰表面。最后对煤燃烧过程中铀的迁移规律和转化机理进行了初步探讨,并提出了今后有关煤中铀的研究方向与重点。     

淮南矿区煤中氟元素的赋存形态研究

为了探究淮南煤中氟元素的赋存形态以期为实际生产中煤炭洗选提供理论基础,采用高温燃烧水解-氟离子选择电极法对淮南地区9个矿区18个煤样进行煤中氟元素含量测定。通过数据统计软件SPSS 24.0对煤中氟元素与常量元素、灰分进行相关性分析和聚类分析,认为氟与灰分具有很好的相关性,且呈线性关系;借助X射线光电子能谱(XPS)分析代表性煤样中氟元素的赋存形态,通过分析谱图可得出淮南矿区煤中氟元素以85%左右的无机氟为主,氟元素以钠的铝盐、碱金属硅盐等形式存在,同时还有约15%的有机氟存在,即淮南矿区煤中氟元素主要赋存于硅铝酸盐等无机矿物中。     

自重介旋流器在选煤中应用途径分析

根据生产技术检查数据，确认常规分级旋流器存在的分选作用是导致分级旋流器回收粗煤泥灰分偏高的主要原因，对粗煤泥筛上物，浮选尾煤，－3mm矸石等进行了自重介旋流器分选试验，证明自重介旋流器分选细泥含量较少的粗煤泥能直接得到合格的精煤产品，能从矸石中回收中煤，分选细泥含量较多的浮选尾煤也取得了较好的分选效果，显示出自重介旋流器作为与浮选配套粗选或扫选作业的可能性。     

乌海肥煤硫分分布特性研究

选取乌海肥煤作为研究对象,先后运用筛分、大浮沉试验手段,对煤样进行粒度级与密度级的分级,并测定各分级产物中硫的含量。对不同粒级和不同密度级煤样中硫分的分配规律进行了研究,得到了该煤种硫分的分配率曲线,并在对曲线分析的基础上,得到了乌海煤中硫分布规律:不同粒度级煤中随着密度级的变化,硫含量变化趋势不同,含硫高的粒度级煤中硫含量变化规律接近指数函数;含硫量低的,硫含量在各密度级中变化平缓,呈一元二次函数变化。为该煤种的脱硫分选提供了可靠的理论依据。     

褐煤煤泥浮选降灰试验研究

为探索内蒙古白音华煤田褐煤降灰的可能性,对该煤田褐煤干燥过程中产生的褐煤粉煤进行小浮沉试验和捕收剂条件试验,在此基础上进行浮选降灰试验。试验结果表明:该煤田褐煤煤泥具有分选降灰的可能性,当浮选精煤灰分为18%时,精煤产率为70%,精煤可燃体回收率为84.31%,此时该褐煤属于易浮煤;当浮选精煤灰分<15%时,精煤可燃体回收率为65.04%,此时该褐煤属于中等可浮煤。该试验说明褐煤煤泥可通过浮选降灰提质,为褐煤脱硫降灰提供一定的数据支持。     

煤的超细粉碎与超净煤的分选

分析了6种不同变质程度煤样的无机矿物组成、嵌布粒度，研究了煤样粒度和煤中无机矿物的解离度与磨煤时间之间的关系,并通过分选试验探明了粉碎粒度、无机矿物解离程度及其种类对分选效果的影响.试验研究表明,只有当煤的粒度粉碎到<10 μm时，无机矿物才能得到较充分的解离；煤中的无机矿物主要是黏土，黏土含量小的煤可以分选出超净煤，反之，黏土和黏土与有机物连生体含量高的煤，很难分选出灰分低于2%的超净煤；黏土含量高的煤，经过球磨后，在煤浆中出现大量和稳定的微小气泡，影响了超净煤的分选精度；低阶煤经球磨后，表面亲水性增加，即使粉碎粒度很细，用絮团-浮选也无法分选出超净煤.     

贵州毕节地区煤中氟赋存形态研究

通过浮沉试验研究不同密度级煤样中氟的分布规律,间接研究贵州毕节地区煤中氟的赋存状态。得到不同粒径、不同密度的煤样中的氟含量,推断了该地区煤中的氟更趋向于大密度级,即更趋向存在于矸石之中。