基于EDLVO理论高泥化煤泥水沉降试验研究

为解决李家壕煤矿选煤厂煤泥水难沉降的问题,用激光粒度分析仪分析了煤泥样品的粒级组成,用X射线粉末衍射仪（XRD）测定了其矿物组成,研究了非离子聚丙烯酰胺（NPAM）对煤泥水的沉降效果的影响,用EDLVO理论计算了颗粒间的相互作用能。结果表明：煤泥颗粒的平均粒径为14.58μm,主要矿物成分为高岭石和石英,煤泥颗粒间的总作用势能大于零,煤泥水的沉降效果较差。添加NPAM可以改善煤泥水的沉降效果,当NPAM添加量为91.83 g/t时,煤泥水初始沉降速度为58.5 cm/min,上清液浊度为21.5 NTU,煤泥颗粒间的总作用势能小于0,颗粒间相互凝聚。     

电场强化难沉降煤泥水处理的研究

针对煤泥水自然沉降耗时长、效果差的问题,使用自制电场沉降装置并采用单因素法考察电解质种类、电流强度、通电时间和pH值对煤泥水沉降效果的影响;在此试验的基础上借助软件进行响应面条件优化,获得的最佳条件是CaCl₂0.6 g、电流1.5 A、通电时间25 min、pH值9.4,此时煤泥水沉降效果的综合指标为1.32,证明沉淀效果良好。     

某细粒铜尾矿沉降研究

为了提高某铜选矿厂选矿水的循环利用率, 研究了尾矿絮凝沉降特征。用沉降速率及澄清液的浊度作为絮凝沉降的评价指标, 探讨了CPAM、APAM、NPAM及pH值对沉降效果的影响。结果表明, PAM与石灰联合使用可以加快沉降速度, 降低澄清液浊度,CPAM较APAM、NPAM沉降效果好。CPAM用量为15 g/t, pH=8, 静置2 h, 澄清液的浊度为30 NTU。     

后所煤矿选煤厂难沉降煤泥水沉降特性研究

为探索后所煤矿选煤厂难沉降煤泥水的有效沉降方法,以该厂煤泥水为研究对象,基于煤泥水性质分析进行自然沉降试验、凝聚沉降试验、凝聚-絮凝联合沉降试验。试验结果表明:粘土矿物含量高,水的硬度小、浓度高,颗粒表面电负性强是煤泥水难沉降的主要原因;凝聚-絮凝联合沉降可显著提高煤泥水的沉降效果,当PAC、PAM用量分别为200、9 mg/L时,煤泥水沉降效果最好,上清液浊度为41.90 NTU,初始沉降速度为8.13 cm/min。     

五虎山选煤厂酸性煤泥水沉降试验研究

以五虎山选煤厂酸性煤泥水为研究对象,考察了该煤泥水中煤泥性质及矿物组成,研究了该煤泥水的自然沉降特性,并采用絮凝沉降试验方法研究了沉降药剂种类、药剂用量、药剂比例和煤泥水pH值等因素对煤泥水絮凝沉降效果的影响。结果表明:在自然沉降条件下,五虎山选煤厂煤泥水沉降速度较小,难以达到有效沉降;在絮凝沉降条件下,常规聚丙烯酰胺对煤泥的沉降效果受pH值影响较大,在酸性条件下沉降效果较差;采用新型聚丙烯酸钠-聚丙烯酰胺共聚物絮凝剂和二烯丙基二甲基氯化铵凝聚剂复合药剂作为煤泥水的沉降药剂,可优化五虎山选煤厂酸性煤泥水沉降环境,改善沉降效果,且该复合药剂最佳用量为184.67 g/t,聚丙烯酸钠-聚丙烯酰胺共聚物与二烯丙基二甲基氯化铵的最佳比例为2∶1。     

基于溶液化学性质调控的煤泥水沉降试验研究

为了改善难沉降煤泥水沉降效果差的问题,以煤泥水溶液化学性质调控为切入点,探索了影响煤泥水沉降的主要溶液化学离子,其中钙镁离子影响最显著;以钙离子为例,通过比较不同浓度的钙离子沉降试验效果,确定了调控钙离子的有效浓度;利用正交试验,对钙离子浓度和絮凝剂浓度配比进行优化。试验结果分析表明,通过调控煤泥水的溶液化学性质实现煤泥水沉降,具有显著的经济效益和节能减排的意义     

潘三选煤厂高泥化煤泥水絮凝沉降试验研究

为提高潘三选煤厂末煤煤泥水沉降效果,以悬浮物初始沉降速度为指标,研究阴离子型聚丙烯酰胺溶液浓度,煤泥水浓度、硬度、温度对其沉降效果的影响,并确定该厂煤泥水的最佳沉降条件。试验结果表明:对于潘三选煤厂煤泥水(浓度为80 g/L)来说,阴离子型聚丙烯酰胺浓度为2 g/L,煤泥水硬度为40 mg Ca O/L、温度为20℃时的沉降效果最好。     

pH值对煤泥水沉降效果影响的试验研究

以煤泥水为研究对象,以分子量不小于300万的聚丙烯酰胺(阴离子)为单一絮凝剂,以沉降试验为主要研究方法,将干煤泥配置成质量浓度为33 g/L的煤泥水,加入等量的0.2%絮凝剂,通过测定沉积层高度和上清液浊度,判断不同pH值对煤泥水絮凝沉降效果的影响。结果表明,pH值对煤泥水沉降效果的影响规律是一致的,在添加等量絮凝剂的条件下,碱性条件下比酸性条件下的煤泥水絮凝沉降效果好。通过测定上清液的浊度值,当煤泥水pH=8.5时,浊度值最小。     

超声电化学协同处理难沉降煤泥水的实验研究

为了强化难沉降煤泥水的絮凝沉降,使用超声电化学法对其进行预处理,用上清液浊度和沉降速度作评价指标,分析了电极、电解质、超声能量密度、超声时间四个因素对实验结果的影响。利用接触角仪和影像分析仪表征了超声电化学处理前后煤泥润湿性和絮团形貌,结果表明:该方法能强化煤泥水絮凝沉降,上清液浊度较单独电化学预处理降低5.88NTU,沉降速度提高2cm/min。最佳超声电化学条件为:阴极选用不锈钢,阳极选用石墨,硫酸镁为电解质,超声时间4min,超声能量密度0.5W/cm3。     

基于SPSS的煤泥水性质影响上清液浊度的试验研究

选择在实际生产中易出现煤泥水沉降问题的济三选煤厂煤泥水为代表,在考察其矿物组成的基础上,通过改变煤泥水的质量浓度、-45μm细泥含量、pH和水质硬度构造典型煤泥水体系,进行无交互作用的四因素五水平正交试验,确定其自然沉降的特性,探讨煤泥水性质对上清液浊度的影响机制;同时以此为例,介绍了SPSS19.0软件在矿物加工实验中进行正交设计及方差分析和回归分析的实际应用。     

褐煤煤泥水沉降特性试验研究

针对褐煤洗选工艺中煤泥水的处理进行了相关试验研究。采用X射线衍射对褐煤中矸石进行了物相分析,并对试验用的三种水样做了离子分析;在不加药的情况下进行了煤泥水沉降试验,直接用矸石配制煤泥水,进行了人工模拟循环水复用条件下的煤泥水沉降性能测试,研究了不同水质对煤泥水沉降的影响,探究了不同浓度条件下的煤泥水最佳用药量。试验结果表明:该种褐煤矸石泥化后能使水质硬度增大,现场水样有利于煤泥水的沉降,只需加入FOCUSⅡ型有机凝聚剂,就能达到较好的沉降效果。     

基于EDLVO理论的电化学作用强化褐煤煤泥水沉降研究

以褐煤煤泥、纯褐煤、伊利石、纯褐煤与伊利石体系为研究对象,探索了不同电位梯度条件下褐煤煤泥水和由纯矿物配制的悬浮液的沉降性能,借助EDLVO理论及扫描电镜分析了电化学作用强化褐煤煤泥水沉降的作用机理。沉降试验结果表明:电化学作用使纯褐煤悬浮液的沉降效果恶化,使伊利石、褐煤煤泥和纯褐煤与伊利石悬浮液的沉降效果改善。EDLVO计算结果表明:电化学作用下,纯褐煤颗粒间总作用能增大,表现为吸引能减弱;伊利石、纯褐煤与伊利石颗粒间总作用能减小,表现为排斥能减弱;且三种悬浮液体系都是极性吸引能起主导作用。当电位梯度为2 V/cm时,纯褐煤与伊利石颗粒间的总作用能达到最小值,沉降效果最好。本文为实现褐煤的煤泥水高效处理提供了新思路。      

铝土矿选洗矿泥混凝沉降试验及机理研究

铝土矿选洗矿泥具有颗粒细小、带负电、呈流态状、pH呈弱碱性等特点,难以自然沉降。为改善矿泥的混凝沉降效果,以平果铝业三期矿泥为研究对象,考察了聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)和聚丙烯酰胺(PAM)对矿泥的混凝沉降性能,并对其作用机理进行了研究。结果表明:投加PAC或PFC使矿泥体系p H降低、电导率升高、矿泥颗粒Zeta电位增大、粒径变小,沉降效果较差,PAC或PFC不适合作为该铝土矿矿泥的混凝剂;阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)主要利用极性基团—CONH₂与矿泥中的高岭石和一水硬铝石发生氢键作用,矿泥混凝沉降效果明显,适宜投加量为40～60 g/t,最佳投加量为60 g/t;非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)主要利用大分子链缠绕包裹作用,矿泥混凝沉降效果较明显,适宜投加量为50～70 g/t,最佳投加量为70 g/t;阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)主要利用静电吸附作用对矿泥颗粒进行吸附,矿泥混凝沉降效果一般,适宜投加量为60～80 g/t,最佳投加量为80 g/t。     

泰丰选煤厂煤泥水沉降特性的试验研究

为了解决泰丰选煤厂煤泥水难以沉降而导致选煤厂无法正常生产的问题,对煤泥水的粒度组成进行试验分析,并在此基础上进行了煤泥水沉降试验研究。结果表明:本厂矸石泥化非常严重导致煤泥水中细颗粒增多,煤泥水难以沉降,针对此情况采用凝聚剂和絮凝剂联合作用可以达到理想的沉降效果。在实验室沉降试验的基础上,结合选煤厂实际生产情况,通过TDN2140+TDX1220药剂的联合使用并对加药方式适当改造,浓缩池清水层高度由原来的40mm提高至1000mm左右,循环水的浓度由130g/L降低至10g/L,压滤周期由90min缩短至28min,煤泥水沉降效果显著提高。     

蒙脱石与低灰煤泥对重介质悬浮液稳定性与流变性的影响研究

低密度重介质旋流器分选是实现煤镜质组和惰质组有效分离的可行方法之一。针对低密度时分选体系内固体体积浓度小、悬浮液易沉降并恶化分选效果等问题,论文探讨了细粒级磁铁矿粉、低灰煤泥以及蒙脱石粉末混合调制的重介质悬浮液在重力场中的稳定性及其流变特性,结果表明：在悬浮液密度一定的条件下,配入煤泥可以有效地提高其在重力场中的稳定|仅配入蒙脱石并不能提高延缓沉降趋势|而磁铁矿粉、蒙脱石与低灰煤泥混合配置的重介质悬浮液会因三者的协同作用,形成较显著的结构化,从而获得了最好的稳定性。此外,重介质悬浮液呈现符合幂律方程的假塑性特征,三种物料混合配置的重介质悬浮液在较高剪切率(70.22s-1)下的表观黏度可低至70mPa·s左右,且在更高剪切率(200s-1)下的表观黏度值可低至35mPa·s左右,更为符合重介质旋流器分选的悬浮液黏度低、稳定性好要求,且意味着适度提高重介质悬浮液中煤泥的灰分将有利于分选的稳定。     

基于多目标正交试验的浮选药剂制度优化研究

通过两因素三水平正交试验对浮选过程中捕收剂和起泡剂的用量进行优化研究,并用浮选完善指标和精煤产率两个指标来评价浮选效果,最终确定最佳捕收剂用量为吨干煤泥0.3kg,起泡剂用量为吨干煤泥0.36kg。     

高泥化煤泥水的疏水聚团沉降试验研究

为探寻煤泥水聚团沉降新技术,以季铵盐类药剂为表面活性剂开展了高泥化煤泥水疏水聚团沉降试验研究,考察了药剂用量、动能输入、p H值等因素对高泥化煤泥水疏水聚团沉降的影响规律。结果表明:季铵盐能够改善颗粒表面疏水性,降低颗粒表面电负性,提高煤泥颗粒疏水聚团效果,季铵盐烷基链越长,药剂用量越大,对煤泥颗粒的聚团效果越强;高矿浆浓度煤泥水有利于煤泥颗粒形成疏水聚团;合适的动能输入能增强疏水聚团效果;随着p H值(p H=4~12)增大,沉降速度增大,但上清液透光率有所减小。当煤泥水质量浓度为26 g/L,采用p H=8.6、药剂1831用量3 000 g/t、搅拌强度750 r/min及搅拌时间10 min时煤泥水沉降效果较好,沉降速度达0.83 cm/min,透光率达78.6%。     

电解处理难沉降煤泥水最佳工艺条件的研究

研究了不同电解时间、电解电流强度、电解质用量对难沉降煤泥水沉降效果的影响,并确定了最佳工艺条件。试验结果表明:当煤泥水浓度为50g/L、电解时间为5min、电解电流为0.5A时,煤泥水沉降速度最快,上清液的浊度最小。     

矸石入选比例变化对煤泥水水质硬度的影响

为探究煤和矸石的入选比例对张二选煤厂煤泥水沉降的影响,采用激光粒度仪分析了<0.045 mm极细颗粒煤泥的粒度组成、用XRD衍射仪分析了煤和矸石的主要组成;并将不同质量比的煤和矸石进行泥化试验,取其上清液进行水质硬度化验。化验结果表明:当原煤和矸石质量比为3∶1时,煤泥水硬度最大,对煤泥水沉降最有利。从提高分选效率和节能减排方面考虑,张二选煤厂在生产中应控制矸石的入选量,以加速煤泥水的沉降。     

平煤天宏难处理煤泥水沉降试验研究

针对平顶山天宏选煤厂煤泥水泥化程度高、难处理的问题，采用传统絮凝剂#1和#2与新型絮凝剂AL9020作对比，进行煤泥水沉降试验并分析其效果。首先对煤泥进行筛分试验和X射线衍射，并同时对絮凝剂AL9020进行红外光谱分析。在此基础上对煤泥水进行实验室絮凝剂沉降试验和工业级絮凝沉降试验，并探讨了三种絮凝剂对煤泥水的沉降特性的影响机制。结果表明：该煤泥水粒度细，粘土矿物含量高，属于典型的高泥化难沉煤泥水，AL9020获得了最佳的沉降效果，实验室试验在用量6mL时，6min后的澄清区高度为18.4cm，上清液透光率为73.2%|工业试验中，AL9020用量为14g/t时，溢流水浓度为1.5g/L。