低阶煤浮选研究现状及分析

低阶煤在我国的储量较大、煤质差。随着石化能源的日益减少,加强低阶煤的开发利用,如实现低阶细粒煤的有效分选,扩大利用途径和提高利用效率,对解决能源危机意义深远。针对低阶煤泥分选难题,阐述了低阶煤的分子结构,表面性质与可浮性,浮选方法及理论的研究现状,得知低阶煤变质程度低,表面含有大量的含氧官能团,疏水性差,浮选困难,目前主要从浮选前预处理、新型浮选药剂、电化学和吸附特性等方面研究来改善浮选效果,取得了一定的进展,要真正实现工业化的生产还需要深入地研究。     

氧化/低阶煤浮选药剂研究进展及还原浮选的可行性

随着我国优质煤炭资源储量日益减少,氧化/低阶煤的提质加工与综合利用势在必行。氧化/低阶煤难浮的主要原因是煤表面的氧化。氧化/低阶煤表面的含氧官能团极易与水分子形成氢键,使疏水有机质被水化层覆盖,降低煤泥的可浮性。通过改善药剂制度、选择浮选方式,或对煤样进行预处理等,可以改善氧化/低阶煤难浮的问题。合适的浮选药剂能明显改善煤表面疏水性,提高煤泥浮选效率。相较于传统药剂,还原剂能够将含氧官能团还原为烃类。使用还原剂还原氧化/低阶煤表面的含氧官能团,理论上能根本解决氧化层问题,有效地提高浮选效率,此方法具有很大的应用潜力和广阔的应用前景,值得深入研究。     

低阶煤微生物降解转化研究进展

我国低阶煤的微生物降解转化技术是煤炭资源高效清洁利用研究的新领域。文章从低阶煤的结构、降解煤的生物类型、降解转化机理、生物降解转化过程及各项影响因素等方面入手,探讨和研究了低阶煤在微生物降解转化领域的研究进展情况,并指出陇东地区今后低阶煤微生物转化的应用前景。     

蒙东区褐煤资源分布及其开发利用战略研究

中国煤炭资源丰富,在全球占有重要地位,资源总量居世界第二。资源分布相对集中,主要分布在内蒙、新疆、山西和陕西等西北地区,表现为西多东少、北多南少的特点,按煤类来看,我国煤炭种类齐全,从低变质的褐煤到高变质的无烟煤都,其中烟煤占比最大达到75%,褐煤和无烟煤所占比例分别为12%和13%,虽然我国煤炭资源丰富,但优质煤炭资源短缺,而低阶煤资源丰富,随着东部煤炭资源的开发和优质煤炭的利用,中国对褐煤的开发利用将愈加重视,而蒙东区是褐煤的主要分布区及生产地,褐煤资源储量较大,但其开发利用面临一系列问题,内蒙古的产煤量虽然是全国第一,但内蒙本地耗煤量很少,主要是输出到其他地区,造成严重的资源浪费,随着现代经济的发展及人们对生态环境的关注和对可持续发展的认识,煤炭以及低阶煤的清洁高效利用也越来越受到关注。本文着重对内蒙古褐煤资源分布及开发现状的研究,采用STOW分析法,通过对蒙东区褐煤清洁利用所面对的优势、劣势、机会和威胁进行分析,得出蒙东区褐煤清洁利用发展外部机遇好、内部煤炭资源优势明显,在现有条件基础下,充分发挥本地褐煤资源优势,推动区域经济发展,同时要注重对优秀领域人才的引进。     

低阶煤浮选捕收剂及其作用机理研究进展

低阶煤约占我国主体能源煤炭的57%,其洁净高效加工利用对煤炭行业落实国家“双碳”目标具有重要意义。浮选是处理细粒(-0.5 mm)低阶煤最为有效的方法。但因低阶煤天然可浮性差、浮选捕收剂消耗量大等难题,其工业化至今未能实现。为了降低低阶煤浮选捕收剂消耗量,提高其浮选性能,综述了非离子型、离子型和复配型表面活性剂类捕收剂,探讨并总结了其与煤表面的作用机理。表面活性剂类捕收剂主要通过氢键作用、静电吸附等与煤粒表面作用。非离子表面活性剂类捕收剂中苯环的存在有助于其极性基团中极性氧原子在低阶煤表面的吸附;离子表面活性剂类捕收剂对煤表面酚羟基的掩蔽作用强于羧基;复配表面活性剂类捕收剂的吸附是由表面活性剂与煤表面之间的静电与氢键作用、药剂长链对煤表面极性基团的覆盖作用、不同捕收剂之间的协同作用共同实现的。捕收剂的乳化有助于提高药剂的分散效果,复配表面活性剂形成的活性油泡可作用于煤表面的特定部位(疏水和亲水位点),明显提高药剂的选择性和黏附强度,降低低阶煤浮选药剂消耗量。     

“双碳”背景下我国煤炭资源保障能力与勘查方向的思考

我国以煤为主的能源消费结构短期内不会改变。目前我国煤炭能源仍然处在需求量大、资源高强度开发阶段,有必要认真审视我国煤炭资源勘查工作。通过分析我国煤炭资源分布与保存问题,基本摸清了煤炭资源状况。认为我国煤炭资源相对丰富,但分布主要受东西向、南北向“两横”和“两纵”构造带控制,在“九宫”分布不同区域资源赋存与开发程度不均衡,中东部地区开发强度大,西部资源丰富但勘查开发程度低。同时,对我国主要煤炭矿区典型矿井的煤炭资源采出情况进行了调查与计算,研究了煤炭资源回采率的计算方法,得出目前技术条件下多数矿井的煤炭资源回采率在24.3%～59.8%,直接反映了目前开采技术条件下我国查明煤炭资源、储量的实际采出情况。我国目前查明煤炭资源、储量20 a后大多将被开采和占用,保障能力不足,需要引起全社会对煤炭资源勘查工作的重视,提前谋划合理制定针对性的解决方案。从现在开始勘查工作：一是加强中东部老矿区煤炭储量增储勘查力度;二是加快煤炭勘查开发战略西移,建设煤炭基地“双子座”;三是开展深部和复杂地区的地质条件精细勘查评价,助力煤炭资源、储量的储备能力提升,实现煤炭在保障我国能源安全稳定发展中的压舱石作用。     

低阶煤干燥技术的发展

我国低阶煤储量大,与高变质程度的煤炭相比,低阶煤含水量和挥发分含量高,灰分相对较低。当低阶煤含水量较高时,发热量低,脱水是提高其利用价值的重要手段。分析了蒸发干燥与非蒸发干燥工艺,比较了各工艺的操作流程及特点。最后对我国低阶煤干燥技术的未来发展进行探讨,以期实现低阶煤的高效利用。     

低阶煤煤泥油泡浮选技术研究

采用烃类油蒸发制造油气,将油气通入浮选柱气泡发生器的吸气口,生成油泡.对低阶煤煤泥进行油泡柱浮选试验,试验结果表明:油泡对低阶煤煤泥具有强捕收能力与高选择性,分选指标较好.将油泡浮选技术用于工业浮选柱分选,可有效降低浮选捕收剂用量,浮选泡沫层稳定,分选指标好.油泡浮选技术在低阶煤煤泥浮选提质中的应用,为低阶煤煤泥的资源...     

粗煤泥深度分选工艺的研究

焦煤、肥煤是钢铁冶炼用优质焦炭的主要原料,属于稀缺资源,但目前选煤厂主选大多采用高效重介质旋流器分选工艺,分选后中煤产品中的精煤资源难以进行有效的回收。通过分析开滦集团钱家营矿选煤厂的煤质特性,针对稀缺的煤炭资源中煤再选的可行性,实施适度破碎解离后进行精细化深度再选,一段采用三锥角水介旋流器进行分选,二段采用螺旋溜槽再次分选,二段分选产物进行磨矿后进行浮选试验,得到精煤产率为47.42%,灰分为11.5%,提高了精煤回收率。开发粗煤泥深度高效分选关键技术,对合理利用稀缺煤炭资源,提高企业经济效益,具有非常重要的意义。     

低温热解对低阶煤表面疏水性的影响机制及半焦可浮性分析

低阶煤泥表面疏水性差,难以通过常规浮选实现高效分选提质。此外,低阶煤与氧气反应活性高,易发生自燃,但由于煤层或煤堆内部氧气含量低,其主要还是以受高温烘烤作用(类似于低温热解环境氛围)为主,而低温热解转化已逐渐成为低阶煤高效利用的途径之一。因此,探究低温热解对低阶煤表面疏水性的影响,并揭示热解固体产物半焦的可浮性变化规律,对低阶煤的高效合理利用具有指导意义。以不黏煤为研究对象,采用热重分析仪(TGA)描绘煤样热解过程中的失重特性;气相/液相色谱(GC/LC)检测热解过程中挥发性产物的组成;X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电镜(SEM)表征热解前后煤样表面官能团和微观形貌的变化规律;诱导时间测定仪和单元浮选试验分析煤样热解前后疏水性和可浮性的变化情况。结果表明:煤样经低温热解后失重明显,大量挥发性组分(氢气、甲烷等气态产物,苯酚为主的液态产物)逸出,直接导致煤表面亲水性含氧官能团含量相对减少,疏水性官能团含量相对增加;热解半焦表面孔隙、裂痕显著增加,粗糙度增大;与原煤相比,热解半焦诱导时间显著缩短,浮选产率明显增高。低温热解增强了不黏煤表面的疏水性,提升了浮选回收率,从而促进了低阶煤"低温热解转化-半焦浮选提质"联合工艺的发展。     

我国萤石资源及选矿技术进展

萤石作为一种不可再生的战略性非金属矿产资源,广泛应用于国防、化工、冶金、光学等领域。我国萤石资源储量丰富,但贫矿多、组成复杂、选别难、综合利用率低。概述了我国萤石资源的储量、分布、成矿成因及开发利用现状,在分析萤石晶体结构、致色机理等性质的基础上,详细阐述了萤石选矿工艺研究进展,并分析了萤石与方解石浮选分离、低温浮选药剂、矿浆难免离子的影响等萤石选别关键技术难题,最后针对我国萤石资源开发利用中存在的问题提出了对策建议,为我国萤石资源的高效开发利用提供思路和解决方案。      

我国重晶石选矿与提纯研究现状及展望

重晶石是一种重要的战略性非金属矿产,我国重晶石资源丰富,储量、产量和出口量均居世界首位,但出口价格偏低的局面长期存在。基于现阶段重晶石矿的特点,介绍了国内重晶石矿的不同选矿方法,评述了重晶石矿浮选过程中捕收剂和抑制剂的种类、特点及应用现状,并对影响浮选精矿质量的因素进行了分析;论述了重晶石化学提纯增白的方法,指出制备高纯度和高白度的重晶石、提高产品附加值将是实现资源高效利用的重要途径之一。      

黄铁矿的抑制及活化分选研究进展

黄铁矿资源储量大，共伴生有色金属价值高，在当下资源紧张和环境压力严峻的态势下，其高效清洁利用技术的开发意义重大。目前选矿界对含黄铁矿的有色金属硫化矿的浮选分离工艺主要是抑制黄铁矿，先回收其它有用金属矿物，随后再活化捕收黄铁矿。但是受黄铁矿晶体缺陷、化学成分差异等因素的影响，加之浮选体系的多样化和复杂化，浮选实践中常常出现黄铁矿与其他硫化矿物分离效果不理想，再活化效果不佳等问题。本文综合了国内外关于黄铁矿晶体微观物理化学结构、抑制剂及其抑制机理、活化剂及其活化机理方面的研究现状，对黄铁矿资源的综合利用具有一定的参考价值。      

微细粒矿物分选技术研究进展

我国矿产资源的典型特点是贫、细、杂,随着粗粒嵌布矿产和富矿的日渐枯竭,微细粒矿物在不久的将来必定成为资源提取的主体,如何保证其高效回收是我国矿产资源利用面临的重大问题。本文总结了近年来微细粒分选技术的发展,深入剖析了微细粒矿物高效开发利用的瓶颈问题。增大颗粒的"表观粒径",将微细粒浮选的问题转化为常规浮选;根据颗粒与气泡的匹配性原理减小气泡尺寸和高选择性新型浮选药剂的设计与开发,依然是微细矿物浮选分离发展的重要方向。选择性磁团聚—磁选分离技术可以克服传统微细颗粒浮选在气泡颗粒碰撞效率、矿浆流变性和溶液化学环境适应性等方面的不足,具有一定潜力。但是颗粒间的碰撞、吸附、团聚和脱附过程及机制尚未形成系统的理论,其工业化应用还有很长的距离。总而言之,传统单一分选技术很难突破现有技术瓶颈,微细粒矿物高效分离问题的解决必须在交叉领域寻求突破。      

我国煤炭工业科技创新进展及“十四五”发展方向

煤炭是我国的基础能源和工业原料,长期以来为经济社会发展和国家能源安全稳定供应提供了有力保障。作为煤炭工业健康有序发展的核心动力,“十三五”以来,我国煤炭行业自主创新能力得到了大幅提升,实现了从跟踪、模仿到部分领域并跑、领跑的转变,取得了突出的成就。系统总结了“十三五”以来我国煤炭科技取得的主要成果,梳理了煤炭地质勘探、矿井建设、煤及共伴生资源开采、矿井灾害防治、煤机装备与智能化、洁净煤技术、节能环保与职业健康等7个领域所取得的理论、技术及工程应用方面的进展。分析了当前煤炭科技发展面临的共性问题,指出煤炭科技创新支撑我国煤炭工业高质量发展的能力依然不足。提出了煤炭科技自立自强、完善现代化煤炭开发利用理论与技术体系的“十四五”煤炭科技发展目标。围绕煤炭安全绿色智能开采和清洁高效低碳利用,明确了“31110”科技创新主要任务,包括煤炭绿色智能开采、煤矿重大灾害防控、煤炭清洁高效转化三大煤炭基础理论研究,煤炭资源勘查与地质保障、大型现代化矿井建设、煤炭与共伴生资源协调开采、煤矿灾害防治、煤矿智能化与机器人、煤炭清洁高效加工、煤炭高效转化利用、煤矿职业危害防治、煤矿应急救援、资源综合利用与生态保护十大重点领域核心技术攻关,煤矿井巷全断面快速掘进、复杂地质条件煤层智能综采、智能化煤矿建设、智能精细高效洗选、煤炭分质利用技术、煤炭液化及高端化工品制备、废弃矿井地下空间资源综合利用、矿区大宗固废资源利用、大型矿区生态修复、煤炭产品质量精准调控10项重大技术创新示范,复杂地质构造槽波地震探测、导井竖井掘进机凿井、掘支运一体化全断面岩巷掘进、煤矿井下水力压裂增透、干法矿物高效分离、采煤沉陷区土地复垦与农业生态再塑、智能无人综采工作面等百项先进适用技术推广应用,为“十四五”时期煤炭科技的发展方向提供了指导意见。     

褐煤分级转化制天然气新方法

我国能源结构和能源消费矛盾日益突出,开发清洁高效煤炭利用技术,成为了调整能源产业结构、实现能源产业可持续发展的有效手段,是增强国家能源安全、落实二氧化碳减排的战略举措。基于分级转化的思想和实验工作基础,提出了低温热解—热解半焦加氢气化制甲烷—甲烷化残渣气化制氢的褐煤分级转化制天然气的新方法,并从物质转化和能量利用的角度与传统煤制甲烷工艺进行分析比较,认为褐煤分级转化新方法通过多联产工艺对褐煤资源进行分质梯级利用,在能源利用效率和物质转化率方面较之传统煤制甲烷工艺具有显著优势,既提高了褐煤资源利用效率和产品资源价值,又增加了整个系统的经济效益。     

生态文明建设约束下的煤炭清洁利用

煤炭作为中国的基础性能源,产量大、储量多、消费高的特点决定了其在中国一次能源中的地位,并且在长时间内以煤炭消费为主的能源结构不会发生改变。党的十九大进一步强调了生态文明建设的重要性,并做出部署,这必然对煤炭清洁利用及产业转型升级提出了更高要求,有必要对路径与模式重新审视。本文简要介绍了我国煤炭清洁发展的现状与趋势,对传统与新型煤化工、煤电产业以及煤炭作为燃料/原料的使用进行污染物排放与资源利用方面的对比与分析,提出了目前我国煤炭在清洁利用上所存在的问题,并给出了相应对策建议。     

氧化铅矿浮选技术研究进展

硫化铅资源的日益减少使氧化铅矿的开发利用受到广泛关注。氧化铅矿石浮选的难点在于其可浮性低且成分复杂, 而硫化可以有效地改善氧化铅矿的可浮性。介绍了氧化铅矿的矿石性质和浮选药剂的研究现状, 以直接浮选法和硫化-浮选法为出发点, 评述了近年来国内外氧化铅矿浮选技术研究进展及当前存在的问题, 展望了氧化铅矿浮选的研究方向, 旨在为氧化铅矿高效、清洁浮选分离提供一定的借鉴。      

陇东地区煤炭资源开发利用协同发展中的若干问题研究

长期以来,煤炭为我国经济社会发展和保障国家能源安全发挥着举足轻重的作用,煤炭行业在化解过剩产能、优化生产结构和转型升级方面取得了实质性进展。如何构建现代化煤炭安全、绿色、智能开发和清洁高效利用技术体系,实现新时期煤炭科技高质量发展目标,是当前面临的重要课题。以陇东地区煤炭资源开发利用的实际条件为基础,根据煤炭行业最新研究成果,结合大数据、人工智能等新技术,提出了加快区块链技术在煤炭开发和利用全产业链条上的应用,分析了煤炭开采和利用对区域生态环境的影响。针对陇东地区煤种及经济发展模式,认为发展循环经济和清洁利用有利于形成新的增长极;同时,在陇东煤炭资源开发及利用过程中,迫切需要现代化的复合型人才为陇东煤炭工业的发展提供人才和技术支撑。