废弃油脂制备煤泥捕收剂的研究

通过小筛分试验和可浮性试验,说明煤泥易泥化,细泥含量高,黏附、夹带严重,导致精煤灰分偏高;煤泥属难浮煤种。采用废弃油脂制备煤泥浮选捕收剂,并进行实验室浮选试验,同时分析药剂作用机理。煤泥浮选试验表明:在精煤灰分相近的条件下,生物柴油对煤泥的捕收性要低于柴油和煤油。当柴油、煤油与生物柴油分别以质量比1∶9复合时,煤泥浮选效果较好,精煤产率分别比生物柴油提高10.52%和9.06%,浮选完善度分别提高5.32%和4.33%。GC-MS分析表明:制备的浮选捕收剂中含有不饱和结构—C=C—、含氧官能团O||—C—和疏水性较强的长链烷烃。生物柴油与非极性烃类油组合用作捕收剂时,主要存在共吸附和促进吸附两种吸附机理,提高了煤泥可浮性,促进药剂在煤浆中分散,增大药剂与煤粒表面的接触概率,降低药耗。     

复合药剂煤泥浮选试验研究

为改善煤泥浮选效果,以煤油和芳烃类试剂AR为原料制备复合药剂,通过正交试验确定传统药剂与复合药剂的最佳浮选试验条件,分析了捕收剂的煤泥浮选作用机理。结果表明,复合药剂的最佳浮选条件为煤浆质量浓度100 g/L,捕收剂用量1000 g/t,起泡剂用量100 g/t,此时精煤产率59.87%,精煤灰分12.10%,浮选完善指标为67.51%。传统药剂的最佳浮选条件为煤浆质量浓度60g/L,捕收剂用量1200 g/t,起泡剂用量120 g/t,此时精煤产率57.97%,精煤灰分11.91%,浮选完善指标65.83%。复合药剂的精煤产率提高1.90%,浮选完善指标增加1.68%,各项指标明显优于传统药剂。X射线衍射分析和红外光谱分析表明,复合药剂对石英和煤粒的分离效果优于传统药剂。复合药剂吸附在煤粒表面,改变了煤泥表面润湿性,从而增强煤粒可浮性,使煤粒与无机矿物分离,处理后精煤中的无机矿物石英、白云母和高岭石等含量减少。     

煤泥调浆机理与设备发展历程及应用

调浆是浮选前必不可少的环节。为全面了解煤泥调浆工艺,论述了我国煤泥调浆设备的发展历程,详细阐述了煤泥调浆机理,并通过实验室试验和BGT表面改质调浆机工业应用试验分析了煤泥调浆效果。药剂分散、煤粒与药剂有效碰撞及煤粒表面擦洗是煤泥调浆的主要机理。我国煤泥调浆设备的发展经历了从简单的搅拌桶,到调浆效果得到进一步提升的矿浆准备器、矿浆预处理器,再到矿化效果更佳的表面改质机的发展历程。实验室试验及工业试验结果表明,加强调浆环节可有效改善煤泥浮选效果,浮选前充分调浆是改善后续浮选效果的关键。     

基于响应面法优化SDBS对低阶煤泥浮选的促进作用

针对低阶煤表面含氧官能团多,传统浮选药剂分选效果较差的难题,采用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为浮选促进剂开展了低阶煤浮选试验研究。通过单因素条件试验,确定适宜的柴油和SDBS用量分别为6～9 kg/t和800～1 500 g/t,仲辛醇与柴油用量比为1∶10～1∶5。在此基础上,采用响应面法对柴油、仲辛醇和SDBS的用量进行优化,优化试验结果表明,柴油、仲辛醇、SDBS之间存在交互作用,其主效应关系为:SDBS柴油仲辛醇,并获得了以浮选完善度为响应值的二阶回归方程,确定了柴油、仲辛醇、SDBS的最佳用量分别为8. 57 kg/t、1. 28 kg/t、1 307 g/t,此时浮选完善度的理论值为24. 16%,在最优药剂用量条件下开展了浮选验证试验,获得的浮选完善度为23. 98%,与响应面法得到的理论值基本相符,表明采用响应面法优化药剂制度准确可行。XPS宽程扫描检测结果表明,低阶煤表面的氧碳比为1. 40%,吸附SDBS、柴油和柴油+SDBS后,氧碳比分别降至1. 26%、1. 12%和1. 01%; XPS C1s分析结果表明,低阶煤表面的C—C/C—H基团含量为66. 47%,吸附SDBS、柴油和柴油+SDBS后,分别提高到72. 60%、75. 13%和77. 12%;吸附前后,低阶煤表面含氧官能团含量均明显降低,C—O基团含量由吸附前的16. 59%分别降低至15. 71%、14. 66%和12. 71%,C O基团由10. 09%分别降低至7. 70%、4. 23%和5. 64%,O C—O基团由6. 85%分别降低至3. 99%、5. 98%和4. 54%。XPS检测结果表明,将柴油和SDBS复配使用,作用效果优于单独使用柴油和SDBS。SDBS作为促进剂时,低阶煤表面C—C/C—H基团含量的增加以及含氧官能团含量的降低,表明SDBS与低阶煤表面发生了以氢键吸附为主的物理吸附,实现了对低阶煤表面含氧官能团的有效覆盖,同时,SDBS中的C—C/C—H基团暴露在低阶煤表面,增强了低阶煤表面的疏水性,有利于改善低阶煤泥的可浮性。     

废轮胎热解油的煤泥浮选试验

研究了废轮胎热解的规律和热解油作为捕收剂的煤泥浮选效果。试验结果表明：热解最终温度影响比较显著,而起始温度和保温时间对废轮胎热解油回收率影响不显著。FT—IR分析表明：东庞煤中含有大量的长链烃、芳香结构,还有-C=C-、-C=O、-OH、-SO2、-NH和-NH2。热解油中富含芳烃、烯烃、烷烃和一定量极性物。煤泥浮选表明：热解油作为煤泥捕收剂具有较强的捕收性能,同时还具有一定的起泡性能,可明显减少起泡剂用量。     

煤泥试验分析及药剂优化

根据煤泥浮选药剂消耗过高的现状,通过分步释放试验分析煤泥的性质,了解煤泥中不同可浮性物料的数、质量的分布规律;并通过煤泥浮选的优化试验,确定浮选过程中的最佳药剂制度,从而提高浮选精煤的回收率,减少尾煤的排放量,提高尾煤的灰分,取得较好的经济效益。     

煤用复合药剂浮选效果研究

以七台河桃山煤泥和新建煤泥为例,研究了药剂配比、加药方式、表面活性剂对煤泥浮选的影响,重点研究了KJ复合药剂的煤泥浮选效果.研究证明,KJ复合药剂是一种良好的煤用浮选药剂.     

生物柴油对氧化煤浮选强化研究

本文利用X射线光电子能谱探究了氧化煤的表面元素组成,考察了生物柴油作为捕收剂时对氧化煤浮选的影响。结果表明,煤粒表面极性含氧官能团是影响氧化煤可浮性的主要因素;生物柴油对氧化煤的捕收能力远高于普通柴油,对氧化煤浮选的促进作用较为显著。     

疏水改性剂对浮选精煤脱水效果的影响试验及作用机理研究

为了掌握疏水改性剂对浮选精煤的脱水效果及作用机理，试验研究了十二烷基三甲基氯化铵(1231)、十六烷基三甲基氯化铵(1631)和2种新型疏水改性剂(FH1和FH2)对浮选精煤脱水效果的影响，并通过接触角、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)以及X射线光电子能谱(XPS)分析药剂与浮选精煤的作用机理。结果表明，4种疏水改性剂的脱水效果依次为1631>1231>FH1>FH2;药剂的加入增加了煤样的接触角，增强了煤样的疏水性，接触角大小依次为1631>FH1>FH2,煤样的疏水性与脱水效果正相关；FTIR分析结果表明，药剂作用后没有新的吸收峰出现，原吸收峰的峰值明显增强，说明在煤样表面的官能团种类不变，但原先官能团含量增多，提高了精煤的脱水效果；药剂的加入使煤样表面的碳元素含量增多，氧元素含量降低，疏水改性药剂的端面与煤样表面的相互作用减弱，增强了煤样表面疏水性，有利于水分的排出。     

非离子型分散剂对低阶煤制备水煤浆的影响

为了改善低阶煤制水煤浆品质差的现状,实现低阶煤的高效清洁利用,采用非离子型表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO-40)作为分散剂制备低阶煤水煤浆,并进行水煤浆成浆性能及成浆机理研究。神东煤(SDC)低阶煤水煤浆试验表明,水煤浆表观黏度η100随NPEO-40用量的增加而降低,当NPEO-40用量增加到1.0%,η100基本保持不变。添加剂用量为1%、水煤浆浓度为60%~68%时,浆体呈剪切变稀的假塑性流体,最大成浆浓度C1000=67.5%;水煤浆浓度为60%~68%时,浆体稳定性随浓度的升高而降低。等温吸附研究表明,NPEO-40在低阶煤表面的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型,且吉布斯自由能ΔGa0ds=-29.27 kJ/mol,说明反应自发进行。浸润试验表明,1.0%的NPEO-40适于SDC在溶液中的浸润。对吸附前后的煤进行XPS C1s窄程扫描,C—C/C—H官能团含量由78.79%下降到70.12%。含氧官能团C—O,C■O和O■C—O总含量由21.21%增加至29.88%,说明吸附NPEO-40后,其疏水官能团与煤表面的C—C/C—H官能团结合,使含氧官能团暴露在外侧,从而使煤表面C—C/C—H官能团含量减少,含氧官能团比例增大,亲水性增强,利于形成水化膜,通过水化膜将煤粉颗粒彼此分开,进而减少了煤粉颗粒间的流动阻力,从而对水煤浆起到降黏效果。     

系列药剂量分选超细粒煤试验研究

变化乳化药剂量进行超细粒煤的分选试验，贯穿运用3种细粒煤界面分选工艺方法；通过控制加药量，从少油量的泡沫浮选过渡到稍多油量的选择性疏水聚团，再逐渐增加油量，一直到大油量的油团聚，通过观察测量絮团大小，分析测定产物灰分、收率，寻找从小油量到大油量这整个过程所涉及的分选行为关系规律，此过程的研究对于细粒煤界面分选最佳条件的选择具有参考意义。     

高性能环保选煤捕收剂N9858和N9836的应用研究

实验对比了N9858、N9836及柴油对不同煤种的浮选效果;对于难选的粗颗粒煤,N9858和N9836均显示出比柴油要优异很多的浮选性能,可燃体回收率提高16%,精煤灰分无变化。对于易选的细颗粒煤,N9858显示出更强的浮选能力,在用量为柴油的50%条件下,与柴油及N9836相比,可燃体回收率分别提高了5.90%和4.04%,精煤灰分无明显变化。N9858及N9836的实际浮选效果比柴油更加贴近理论的分步释放曲线。     

煤泥复合捕收剂的研究

以洗油为主要原料,优化配制成新型复合煤泥捕收剂。通过浮选试验表明,该复合药剂能改善煤泥浮选效果,降低生产成本,可以应用于煤泥浮选生产。     

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。     

赤泥改性及其对丁苯橡胶复合材料微观结构和力学性能的影响

烧结法赤泥分别经硬脂酸、铝酸酯偶联剂、硅烷偶联剂和十二烷基苯磺酸钠湿法球磨改性后,与丁苯橡胶（SBR）进行熔融共混,制得改性赤泥/SBR复合材料,然后对改性赤泥和赤泥/SBR复合材料的表面性质、微观结构和力学性能进行表征测试。结果表明：球磨改性后的赤泥粒度减小,表面官能团含量发生变化。经硅烷偶联剂改性的赤泥,Si—O—C和Si—O—Si官能团含量增加,触角明显增大;改性赤泥在丁苯胶复合材料中分散性和相容性增加,硅烷偶联剂改性后的赤泥填充橡胶复合材料的力学性能显著增加,拉伸和撕裂强度分别由纯胶的1.6MPa和8.8 kN/m²增加到9.8MPa和21.6kN/m²,改性赤泥补强效果较为明显。     

Picobubble Enhanced Fine Coal Flotation

Abstract

Froth flotation is widely used in the coal industry to clean ?28 mesh fine coal. A successful recovery of particles by flotation depends on efficient particle‐bubble collision and attachment with minimal subsequent particle detachment from bubble. Flotation is effective in a narrow size range beyond which the flotation efficiency drops drastically. It is now known that the low flotation recovery of particles in the finest size fractions is mainly due to a low probability of bubble‐particle collision while the main reason for poor coarse particle flotation recovery is the high probability of detachment. A fundamental analysis has shown that use of picobubbles can significantly improve the flotation recovery of particles in a wide range of size by increasing the probability of collision and attachment and reducing the probability of detachment.

A specially designed column with a picobubble generator has been developed for enhanced recovery of fine coal particles. Picobubbles were produced based on the hydrodynamic cavitation principle. They are characterized by a size distribution that is mostly below 1 µm and adhere preferentially to the hydrophobic surfaces. The presence of picobubbles increases the probability of collision and attachment and decreases the probability of detachment, thus enhancing flotation recovery. Experimental results with the Coalberg seam coal in West Virginia, U.S.A. have shown that the use of picobubbles in a 2″ column flotation increased fine coal recovery by 10–30%, depending on the feed rate, collector dosage, and other flotation conditions. Picobubbles also acted as a secondary collector and reduced the collector dosage by one third to one half.     

高硫煤浮选脱硫实验研究

采用浮选法研究了磨矿粒度、捕收剂用量、起泡剂用量、抑制剂用量等因素对高硫煤脱硅效果的影响,结果表明,磨矿粒度-200目占48.48%,捕收剂用量1.4kg/t,起泡剂90g/t,抑制剂1.5g/L,浮选时间5min,浮选温度为室温,可获得较好的脱硫效果,脱硫率达到50%左右。论文的研究为高硫煤的浮选法脱硫提供一定的参考依据。     

An investigation of the recovery of cryolite from alumina-electrolyte froth by flotation

In the industrial production of aluminium by the electrolysis of alumina, electrolyte froth, which is a mixture of carbon and cryolite is obtained at a rate of 50 kg of froth per ton of aluminium produced. Cryolite can be recovered from this mixture by flotation. In this study, the effects of the following parameters on flotation were experimentally investigated: particle size, type, combination, dosage and ratio of reagents, and conditioning time. It is found that it is possible to decrease the carbon content of cryolite below 1% by suitably choosing the operating parameters. Electrolyte froth must be ground to —100 mesh size for the liberation of carbon particles captured in the cryolite matrix. Any combination of two of the reagents, kerosene, fuel oil, creosote and terebenthene yield good results if used together with pine oil. Pine oil is found to be a more effective frother compared to Pril, a commercial detergent. Satisfactory separations are obtained when a kerosene-fuel oil mixture (50:50, v/v) is used as the collector with a dosage of 3.7 kg per ton of feed together with pine oil, the frother, with a dosage of 0.095 kg per ton of feed.