煤的疏水性及其在过滤脱水中的作用

颗粒物料的过滤和脱水性能受物料表面特性的影响。这种特性之一是疏水性或物料的抗湿性,水并不是自然均匀地散布在疏水性矿物表面上,而是聚集成水珠或者小水滴。水珠与固体表面之间的接触角是确定固体表面疏水程度的主要依据,不同物料以致不同牌号煤的疏水性有很大差别。本文讨论了测定、控制和预测疏水性的可能性,还论述了疏水性在煤过滤中的作用。     

疏水性微细矿粒在水中的沉降速度

微细矿粒表面性质对其在水中的沉降有重要的影响,通过理论分析与计算,得出了包含表面性质因素的颗粒沉降的介质阻力公式和沉降末速公式。试验测定了疏水前后的单颗粒和粒群在水中的沉降速度。结果表明,矿粒表面疏水化后,在水中的自由沉降速度和干涉沉降速度均上升,这与理论分析结果相一致。     

羧甲基纤维素的应激反应规律及对滑石表面疏水性的影响

通过浮选实验、接触角测试、动电位测量及红外光谱试验研究不同的溶液条件对吸附在滑石表面的羧甲基纤维素(CMC)作用效果的影响,并考察其作用机理。结果表明,滑石具有较好的天然可浮性,CMC能够吸附在滑石表面,降低滑石的表面疏水性。吸附后的CMC对滑石的抑制作用效果受溶液pH及溶液中离子的浓度影响较大。当吸附有CMC的滑石位于pH=9的溶液中,CMC的羧甲基之间存在较强的静电排斥作用,吸附的CMC分子呈伸展状态存在,形成的吸附层较薄,造成的亲水性较弱;当矿浆pH变为酸性或溶液中有离子存在时,CMC羧甲基之间的静电排斥作用减弱,CMC分子在滑石表面呈蜷缩状态,所形成的吸附层较厚,造成的亲水性较强,这种变化是可逆的。     

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。     

羧甲基纤维素的应激反应及对滑石表面疏水性的影响

通过浮选试验、接触角测试、动电位测量及红外光谱分析研究不同溶液条件对吸附在滑石表面的羧甲基纤维素(CMC)作用效果的影响.结果表明,滑石具有较好的天然可浮性,羧甲基纤维素能够吸附在滑石表面,降低滑石的表面疏水性.吸附后的羧甲基纤维素对滑石的抑制作用效果受溶液pH及溶液中离子的浓度影响较大.当吸附有羧甲基纤维素的滑石位于pH =9的溶液中,羧甲基纤维素的羧甲基之间存在较强的静电排斥作用,吸附的羧甲基纤维素分子呈伸展状态存在,形成的吸附层较薄,亲水性较弱.当矿浆pH变为酸性或溶液中有离子存在时,羧甲基纤维素羧甲基之间的静电排斥作用减弱,羧甲基纤维素分子在滑石表面呈蜷缩状态,所形成的吸附层较厚,亲水性较强,这种已吸附CMC作用效果的变化是可逆的.     

十八烷基铵盐改性海泡石的试验研究

采用阳离子表面活性剂十八烷基铵盐对天然海泡石进行改性, 通过XRD、FT-IR、SEM、DTA-TG、接触角测量等表征手段研究了不同改性方法对海泡石结构性能的影响。实验结果表明, 十八烷基铵盐有效插入海泡石中, 并将其包覆起来, 形成保护膜, 阻止了海泡石与水分子接触, 增大了疏水性。     

粉煤灰制二氧化硅表面疏水改性机理研究

以粉煤灰为硅源制备的二氧化硅为原料,采用硅烷偶联剂KH560对其进行表面改性.结果表明:硅烷偶联剂与二氧化硅表面的羟基发生反应,纳米二氧化硅的分散性和表面疏水性大为提高.当mSCA/msibca为0.05、反应时间为6h,纳米二氧化硅的平均粒径最小,改性效果也最好;文中分析了硅烷偶联剂KH-560与二氧化硅的改性机理.     

Au(100)表面亲/疏水性质的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论,研究了单个、一层、多层(两层、三层)水分子与Au(100)表面的相互作用,从原子层面上分析Au(100)表面的亲/疏水性质.同时结合分子动力学模拟,分析水滴在金表面的润湿过程,进而从介观层面上揭示金表面的亲/疏水性质.结果表明,单个水分子在Au(100)表面是物理吸附.与单个水分子吸附构型相比,一层水...     

Complex Estimate of Composition and Properties of Callovian Clay Minerals

The prospects are considered for applying the clay rocks of Callovian overburden stratum of the Mikhailovsk iron ore deposit for pelletizing. It is established that mechanochemical activation of clays favors additional dispersion and increases the specific surface, as well as exchange capacity. This leads to improvement in technological properties of clays.     

黏土矿物对煤泥表面性质的影响

针对黏土含量较高的难处理煤泥水,以深度脱灰后的浮选精煤为研究对象,采用扫描电子显微镜、Zeta电位仪研究了3种常见黏土矿物高岭石、蒙脱石和伊利石对煤泥表面性质的影响.电子显微镜扫描结果表明:高岭石和伊利石在煤泥水中分散性差,存在较多大颗粒,有利于煤泥水沉降,而蒙脱石软化崩解后粒度更细,更易均匀分散,不利于煤泥水沉降.Zeta电位测定结果显示:高岭石和伊利石对煤表面的电负性影响较小,而蒙脱石增加了混合煤样的电负性,使煤泥颗粒更易稳定悬浮,不利于煤泥水沉降.从混合煤样的表面形貌和电位测定结果可得出,蒙脱石是影响煤泥水沉降效果的主要黏土矿物.     

四种黏土矿物对水体中氮、磷去除效果的研究

研究了沸石、高岭土、云母粉、蛭石四种黏土矿物时水体中氮磷的去除效果,结果表明:这四种黏土矿物对水体中氮磷都有较快的吸附速率,在2h内都达平衡状态.由Langmuir方程得出沸石对氨态氮的最大饱和吸附量最大为86.2mg/kg,对磷的吸附云母为最大达25.8 mg/kg.Freundlich模拟方程中n值都远小于2,且这两个方程都反映出这四种黏土矿物对氮的去除效果好于对磷的去除效果.在pH值为10时这四种黏土矿物对氮、磷的去除效果都较好.     

硅烷偶联剂改性海泡石的制备及表征

为了解决海泡石纤维在聚合物体系中的相容性和分散性问题,用硅烷偶联剂对海泡石进行表面修饰.以水在海泡石表面的接触角为指标.采用正交实验法研究了硅烷用量、预处理温度、反应温度和反应时间对硅烷改性海泡石润湿性的影响,并用XRD、FTIR和SEM对试样进行表征.结果表明:硅烷改性海泡石的最佳制备工艺为硅烷用量为2mol/30g...     

登封煤田山西组黏土矿物类型及沉积环境

为了对豫西登封煤田山西组黏土矿物类型及沉积特征进行研究,以岩石学、沉积学等方法为依据,运用X射线—衍射分析、差热分析、扫描电镜及能谱分析对豫西登封煤田山西组黏土矿物类型进行了鉴定。结果显示,区内黏土矿物以高岭石、伊利石为主,其次为蒙脱石及绿泥石,表明山西组的沉积环境是以温暖潮湿的酸性介质为主,次为温暖干燥的碱性介质条件。该成果可为豫西登封煤炭资源的开发利用提供重要的基础地质资料。     

钻探工程用粘土矿物材料应用综述

钻探工程是粘土矿物材料的重要应用领域,涉及的粘土矿物品种有蒙脱石、坡缕石、海泡石、高岭石、累托石、水云母、绿泥石等,其中以蒙脱石为主要成分的膨润土用量最大。钻探工程用粘土矿物材料分为水性造浆材料、油性造浆材料、防水堵漏材料、配浆评价土等,其中水性造浆材料占总用量的90%,油性造浆材料在深井、复杂地层钻探工程中应用前景广阔,防水堵漏材料和配浆评价土是粘土矿物材料中的高端产品,防水堵漏材料的复配技术对钻探工程实施有更好的实际价值。     

海洋矿物的物理及水力学特性研究

按照国家及相关行业规程对来自太平洋C-C区我国矿区的海洋矿物--天然大洋多金属结核的主要物理特性进行了测定; 通过天然结核的沉降试验和浮游速度试验, 得到了结核沉降速度和浮游速度的计算方法, 分析了颗粒群浓度对颗粒群与单颗粒浮游速度比值和拖曳力系数比值的影响。     

硫化矿物表面水化层结构及其对药剂作用的影响

采用密度泛函量子理论研究了硫化矿物表面亲水/疏水结构,揭示了硫化矿物固液界面结构和水化层的性质,采用微量热仪研究了硫化矿物表面润湿热力学和动力学行为,考察了矿物表面亲水和疏水作用对浮选药剂作用的影响。研究结果表明：疏水硫化矿物表面以氢键和范德华力作用为主,亲水硫化矿表面以弱化学吸附键作用为主,固液界面体系下药剂在矿物表面的作用具有水化势垒和竞争吸附效应。根据固液界面作用模型,开发出铜、铅和锌浮选新技术,实现了有色金属硫化矿资源的高效利用。     

饱和软粘土固结特性研究进展

固结理论是土力学中最重要的课题之一，对饱和软粘土的固结变形在国内外的研究历史和现状作了较为详尽的评述，分析了传统固结理论的局限性，对今后重点研究方向提出了看法。     

N-烷基-1,3-丙二胺类捕收剂的结构与浮选铝硅酸盐矿物性能的研究

以脂肪胺和丙烯腈为原料，常压下合成了N－烷基－1，3－丙二胺类捕收剂，考察了它们对高岭石、叶蜡石、伊利石的浮选行为。多胺类的捕收性能优于十二胺；最佳浮选pH值为4－6。药剂结构和溶液化学行为、矿物晶体结构和溶液化学行为解释了浮选机理。多胺有望成为一类有效分离－水硬铝石和铝硅酸盐矿物的反浮选捕收剂。