低阶烟煤煤岩组分解离特性及其分选

为研究低阶烟煤煤岩显微组分的分选,以高惰质组含量的神东长焰煤为研究对象,利用偏光显微镜Leica DM4500P,分析了不同破碎程度下煤岩显微组分的分布形态和解离规律,确定了煤岩组分的最佳解离粒度,并对比了不同破碎程度下煤岩显微组分的重力分选结果。煤岩显微组分的解离特性表明,随着破碎粒度的降低,镜质组含量先基本不变,后逐渐降低,而惰质组含量先基本不变,后逐渐增加;当破碎粒度为0.125 mm时,镜质组单体解离度为91.77%,惰质组单体解离度为86.77%,连生体含量为8.05%;不同破碎程度下的煤岩显微组分重力分选结果表明,将煤样破碎至-0.125 mm,当分选密度为1.33 kg/L时,可获得镜质组含量为89.05%、镜质组回收率为58.72%的富镜质组富集物。     

复合力场中煤岩显微组分的高效富集

以神东煤制油煤样为研究对象,建立了煤岩显微组分基于灰分差异的赋存规律模型,并提出了基于离心力场强化的煤岩组分分选方法。借助强化重力分选机对1~0.25 mm粒级煤样进行变参数分选试验研究,揭示了基于离心力场强化的分选机制。试验结果表明,镜质组含量与煤样灰分关系显著,模型关系可用指数函数模型表示。分选试验结果表明,煤岩组分可以在复合力场中得到有效富集,分选精煤的镜质组含量可以达到70%,精煤产率可达80%。对于1~0.25 mm粒级煤样,为使流态化水压为颗粒群的提供足够的径向分层动力,高效分选需要在较低的离心力条件下进行。复合力场有效强化了煤岩显微组分间的分选行为差异,可有效实现煤岩显微组分的富集。     

基于纳米压痕的煤岩微观力学特性及其影响因素剖析

煤岩微观力学特性与宏观力学特性关系密切，是剖析宏观力学性质机理的关键指标，也是影响煤层气压裂开采的重要因素。现阶段煤岩微观力学特性研究局限于力学参数表征与现象描述，演化机制及影响机理方面的研究较为缺乏。以我国不同变质程度煤岩为研究对象，通过以纳米压痕实验为主，低温液氮与原位激光拉曼测试为辅的手段，实现了纳米压痕实验关键参数优选，并明确了煤岩镜质组与惰质组微观力学特性及其主控因素。研究结果表明：(1)预实验结果显示，低载荷、小量程下，最大压入深度在1 000 nm左右(对应峰值载荷约为9 mN)的参数设定较为适合煤岩镜质组和惰质组的纳米压痕实验；(2)煤岩惰质组的弹性模量和硬度均普遍高于镜质组，且同一煤样中不同位置显微组分的弹性模量和硬度相近，说明在局部范围内煤基质显微组分的微观力学性质分布具有一定相似性；(3)煤岩显微组分和成熟度通过控制孔隙结构与化学结构以“一主一辅”形式共同影响其微观力学性质，即镜质组微观力学强度随煤化程度加深先升后降再升，下降段主要受因气孔增多导致的孔隙结构变化影响，上升段化学组分和结构为主控因素；惰质组的微观力学性质随煤岩成熟度升高持续增加，始终以受化学组分和结...     

煤岩组分解离与分选的研究

煤岩组分的充分解离是实现有效分选的前提。文章综述了国内外学者建立的矿物及煤岩组分解离模型、煤炭超细磨以及煤岩组分的分离选别的研究现状 ,重点评述了国内外矿物解离模型。     

煤岩显微组分的分离与富集研究

介绍了实验室进行煤岩显微组分分离与富集的常用方法及其原理,并对各方法的分离与富集效果进行了试验研究。试验结果表明:手选法和浮沉法可得到纯度达75%以上的显微组分富集物,离心法可得到90%以上纯度的显微组分富集物。实验室推荐采用的分离与富集方法是手选和浮沉相结合的方法,可使显微组分富集物的纯度达到85%以上。     

宁东矿区洗选精煤煤岩组分分离研究

为了探究按煤岩组分工业化分选宁东矿区不粘煤-弱粘煤的方法及其可行性。采用浮沉离心法并选取宁东矿区羊场湾煤矿配套洗煤厂的洗选精煤,按接近于煤岩各组分临界点的密度液借助离心分离法分离惰质组分。结果表明磨矿粒度越细越有利于接近惰质组密度的产物产率提高。分离产物的元素分析和挥发分关系与已知煤岩组分的关系相似但有差异。1.34g/cm～1.38g/cm和＞1.38g/cm密度级产物的FTIR谱图的特征吸收峰与惰质组特征相似。显微煤岩分析结果表明：按1.34g/cm和1.38g/cm密度级通过浮沉离心法分选出惰质组含量为32.23%和40.35%的产品及惰质组含量达到57.31%和63.9%的产物,实现了一定程度上分离脱除惰质组的目的。     

煤岩组分与高压电选关系的研究

通过对不同煤岩组分的介电性质及其在电选机上分选行为的研究,指出不同煤岩组分介电常数有较大差异,镜煤、亮煤及富含稳定组的暗煤介电常数较小,而富含惰性组和矿物质的暗煤和丝炭介电常数较大。由此可知,电选可以进行岩相选矿,除去煤中有害杂质丝炭,对煤炭产品深加工具有重要意义。     

浮选法分离富集新疆煤煤岩组分的实验研究

煤中惰质组含量较高会影响煤的加工利用性能,煤岩组分分选是促进煤炭综合、高效利用的有效途径。以新疆煤为原料,用浮选槽对煤岩组分的富集和选别进行研究,并进行煤岩组分浮选富集的单因素和正交试验,并对浮选结果进行表征。结果表明：当进气量140 L/h、起泡剂0.08 g/L、捕收剂1.3 g/L、转速1 800 r/min、十六烷基三甲基溴化铵0.16 g/L时为最佳工艺条件,能较好地分选出壳质组和镜质组,此时浮物产率为64.35%,其中镜质组含量接近70%,比原煤中镜质组含量提高了将近34%。沉物中惰质组含量接近85%,比原煤中惰质组含量提高了近20%。     

低变质烟煤有机显微煤岩组分的润湿性

通过测定不同粒级镜质组和惰质组在二次去离子水中的浸湿热,分析了低变质烟煤有机显微煤岩组分的表面润湿性.结果表明:镜质组和惰质组均具有天然亲水性,润湿自发进行;镜质组的亲水性更强.结合煤岩组分的工业和元素分析、XPS分析及漫反射红外光谱分析认为：高含氧量和羟基基团是引起镜质组亲水性更强的决定因素;随粒度减小,有机煤岩组分的理论疏水性增强,其中镜质组的变化更显著;表面润湿性的差异是浮选分离煤岩组分的基础,但随着粒度减小,镜质组和惰质组的润湿性差别减小,煤岩组分浮选分离的选择性降低,分离难度增加.     

不同显微组分中有害元素选择性富集规律研究

不同的成煤过程导致在煤炭中形成了惰质组、镜质组、壳质组等煤的显微组分,从煤中选择性分离富集出各组分,并对其各组分的性质结构进行研究对于煤炭的应用起着至关重要的作用。通过采取等密度梯度分离方法(DGC),按照原煤→手选→破碎→筛分→脱矿→浮沉法→高速离心法的实验方案,得到了较高纯度的显微组分,并对其进行有害元素的测定和红外光谱分析,确定了煤的性质与其发展演变过程之间的关系。     

煤岩显微组分测定方法的研究现状及几点建议

 结合我国炼焦煤资源短缺、分布不均及其与炼焦煤需求极不适应的背景，提出了利用煤岩显微组分分离技术实现炼焦煤资源的合理利用，综述了煤岩显微组分测定方法的研究现状，并归纳和比较了各种测定方法的工作原理、应用范围及其优缺点。同时在“开滦矿区炼焦煤煤岩特征分析与研究”项目的支持下，详细分析探讨并提出煤岩显微组分测定方法之国标数点法的几点建议。     

煤岩显微组分对活性炭孔结构及电化学性能的影响

为系统研究煤岩显微组分对活性炭孔结构及电化学性能的影响,以印尼褐煤不同煤岩显微组分为前驱体,采用KOH活化法制备活性炭,并用作超级电容器电极材料。利用低温N2吸附、扫描电镜(SEM)及X射线光电子能谱(XPS)对活性炭的孔结构特征和表面官能团进行表征,采用恒流充放电、循环伏安及交流阻抗等测定活性炭电极的电化学性能,系统研究煤岩显微组分对活性炭孔结构及电化学性能的影响。结果表明,不同煤岩显微组分所制活性炭的孔结构存在显著差异,其中惰质组活性炭的孔隙结构最发达,比表面积及总孔容分别可达2 712 m2/g和1.339 cm3/g,中孔率(39.7%)最高,其次为镜质组,壳质组最低;改变煤岩显微组分,可以调控活性炭1.5~3.2 nm范围内的孔隙数量;煤岩显微组分活性炭电极在KOH电解液中均具有优异的电化学性能,比电容量最高可达400 F/g,其优异的电化学性能归因于活性炭发达的微孔结构、合理的中孔分布和丰富的含氧官能团。     

煤岩显微组分离心分离实验的影响因素分析

结合煤岩等密度梯度离心分离技术(DGC)分离实验的原理,分析手选因素、解离因素、脱矿因素、重液密度等因素对分离实验效果的影响,以改进提高显微组分的分离纯度。     

吐哈盆地三道岭煤矿4号煤层煤岩组分特征及其成因分析

三道岭矿区位于吐哈盆地哈密坳陷，是南疆重要的煤炭基地，为了研究吐哈盆地西山窑组富惰质组煤岩组分及成因，采集了三道岭煤矿西山窑组4号煤层煤为样品，采用煤岩学、煤化学和煤相学等方法，通过对样品进行工业分析、显微组分鉴定，系统地分析了西山窑组4号煤层的煤岩组分特征，并探讨了富惰质组煤的成煤环境。研究结果表明，中侏罗统西山窑组4号煤层以暗淡煤-半暗煤为主，煤岩组分以富惰质组为主，平均含量高达76.1%,其次为镜质组，壳质组含量最低，属于低变质煤，富惰质组以半丝质体为主，镜质组以基质镜质体为主，矿物组成以粘土矿物和碳酸盐矿物为主。4号煤层煤质属于特低灰、中等挥发分、高碳低氢的特低硫煤，煤灰成分以CaO、Fe₂O₃为主，灰成分指数K介于0.25～10.64之间；成煤期环境主要表现为干燥的森林泥炭沼泽氧化型，成煤植物主要以银杏、松柏等木本植物为主，这些植物生长茂盛易于形成巨厚的煤层，同时西山窑组处于退水沉积序列，覆水性弱，泥炭整体处于弱还原环境下，物质丝炭化作用强烈，形成了富惰质组煤。     

煤岩显微组分自动识别技术现状及关键问题分析

回顾煤岩显微组分自动识别的历史及技术现状,探讨了基于反射率和形态学参数的煤岩组分分类方案及其优缺点,对目前煤岩显微组分形态学参数的研究进行分析,并指出图像法煤岩组分自动识别技术难点,重点探讨了煤中壳质组的准确识别、煤中矿物质对有机显微组分识别的干扰、高变质煤组分各向异性对识别的影响、混煤煤岩组分的准确识别、识别模式和识别流程的建立等问题。主要研究结论如下:利用图像处理技术并结合煤岩显微组分的反射率和形态学参数,此为实现煤岩组分自动识别的发展方向。随着数字图像处理技术的发展,对煤岩组分形态参数的表征可以做到定量化和与位置相关联,目前已具备解决煤岩组分自动识别的外部条件。鉴于目前图像法煤岩组分自动测试存在壳质组难以准确识别等问题,建议今后应结合煤岩组分的反射率和形貌特征建立各显微组分合适的识别流程。     

煤岩显微组分的选择性絮凝浮选分离试验研究

以神府煤为研究对象,通过浮选分离富集煤岩显微组分,将絮凝和浮选过程相结合,以提高煤岩组分的浮选分离效果。试验探索了捕收剂和絮凝剂类型对煤岩组分的浮选分离效果,进一步考察了捕收剂和絮凝剂相结合对煤岩组分浮选分离效果的影响。研究结果表明:以阳离子型捕收剂为浮选药剂时,浮选分离效果较好,其中以十二胺为捕收剂时,浮物镜质组富集率和沉物惰质组富集率最高,分别可达83.29%和47.44%;以聚合氯化铝为絮凝剂进行絮凝浮选时,浮选分离效果较好,当以十二胺为捕收剂、聚合氯化铝为絮凝剂时,浮物镜质组富集率和沉物惰质组富集率分别可达到93.29%和50.79%。     

荧光色度参数及其在煤岩显微组分分析中的初步应用

介绍了一种新的荧光测试方法－－荧光色度分析法，用以较为全面地 岩显微组分荧光性进行描述。初步应用结果表明壳质组分可见荧光的饱和度和明度有可能成为优于最大波长和光谱商的煤化程度（有机持成熟度）辅助参数，并可望在煤岩显微组分生烃演化的研究发挥积极作用。     

AlCl3对煤岩组分浮选分离的影响

为揭示浮选分离过程中煤岩组分的可浮性差异及其与药剂的相互作用机制,研究了AlCl3对煤岩组分浮选分离的影响,探讨了AlCl3添加量对分离效果的影响,通过表面润湿性、表面Zeta电位、沉降性能等的测试,揭示了AlCl3对镜质组和惰质组在浮选分离过程中的作用机制。结果表明,当AlCl3添加量为200 mg/L时,浮选分离效果较好,浮物镜质组含量可达82.68%,沉物惰质组含量达到64.55%;AlCl3可增大镜质组和惰质组表面润湿性差异,且两组分表面Zeta电位到达零电点时,所对应的AlCl3添加量不同,当AlCl3用量介于两者之间时,浮选效果较好;AlCl3扩大了镜质组和惰质组的沉降速率和可浮性差异。     

煤岩组分浮选捕收剂的优选试验研究

为了获得煤岩组分分离的最佳药剂制度,以神木王家沟煤为研究对象,分别采用调整剂HCl和NaOH、AlCl_3溶液调节煤岩单组分的表面电位,并添加不同捕收剂进行浮选试验。试验结果表明:当镜质组与惰质组的表面电位相反,捕收剂用量分别为20、60 mg/L时,CTAB对煤岩单组份的分离效果最好;将某一煤岩组分表面电位调至零电点时,添加浓度为100 mg/L的DTAB,可使镜质组与惰质组的富集率分别达到77.71%和73.56%,实现二者的高效分离。     

煤的镜质体随机反射率和显微组分检测能力验证实施及应用评价

煤岩分析能力验证计划的开展有助于了解煤炭检测实验室在镜质体随机反射率和显微组分检测项目的技术水平以及可提高煤岩分析人员鉴别显微组分的能力。组织机构按照国标制备1批煤岩分析样品，依据相关标准进行均匀性和稳定性评价，制定作业指导书，连同样品随机分发给参加者，对参加者的检测结果采用稳健统计分析中的“算法A”确定煤的镜质体随机反射率和显微组分测定结果的指定值和能力评定标准差，采用z比分数评价实验室的检测能力。共有21家实验室参加煤的镜质体随机反射率测定，20家结果满意，满意率达95.24%;13家实验室参加显微组分测定，其中镜质组和矿物的检测结果中各有1家为不满意，满意率为92.31%,壳质组满意率为100%,惰质组有1家不满意、1家有问题，满意率为84.62%。统计分析结果表明，大部分实验室能够准确测定煤的镜质体反射率和显微组分含量，只有个别实验室的检测结果偏离指定值较大。不满意的实验室需按照给出的技术建议进行分析并整改，同时加强人员的煤岩学知识培训，提高其组分鉴别水平以获得满意结果。