Process intensification of fine coal separation using two-stage flotation column

Flotation column is widely used as the separation equipment for fine mineral due to its high selectivity. However, this device may be unsuitable for the coarse particle flotation and has high handling ability. A two-stage flotation column with dimensions of 2 000 mm× 1 000 mm×4 000 mm was designed to enhance the column flotation process. The energy input was modified by adjusting the flow rate and the head of circulating pump. The flotation column was designed with low energy input in the first stage （speed flotation stage） to recover easy-to-float materials quickly, and high energy input in the second stage （recovery stage） to recover difficult-to-float minerals compulsorily. Contrast experiments on the throughput and coarse coal recovery of high ash coal from the Kailuan Mine were conducted using conventional single-stage flotation column and the two-stage flotation column. The results show that the combustible matter recovery of the two-stage flotation column is 5.25% higher than that of the conventional single-stage flotation column. However, the ash contents of clean coal for both columns are similar. Less coarse coals with low ash are obtained using the two-stage flotation column than that using the single-stage column flotation with the same handling ability. The two-stage flotation column process can enhance coal flotation compared with the conventional single-stage column flotation.     

冲击破碎法破碎特富矿石的应用研究

介绍了反击式破碎机在巴里选矿厂特富多金属锡石硫化矿工业试验应用情况。该机与常规破碎方式相比，能够使矿石实现选择性破碎及解离，提高金属矿物的单体解离体，有用金属矿物在破碎产品的中间级别富集，有利于对金属矿物的重选回收。     

脂肪酸不饱和度对低阶煤浮选强化的影响机制

为研究脂肪酸不饱和度对低阶煤浮选的影响,选择碳原子个数相同但双键个数依次增加的油酸、亚油酸和亚麻酸作为浮选捕收剂对低阶煤进行浮选,并与非极性捕收剂柴油进行对比,通过颗粒-气泡间粘附力测试和药剂吸附的分子动力学模拟,揭示了不饱和脂肪酸强化低阶煤浮选的作用机制.结果表明,不饱和脂肪酸的浮选性能优于柴油,低阶煤浮选产率随脂肪酸不饱和度增加而增加.采用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对低阶煤表面形貌和官能团进行分析.SEM结果表明,低阶煤表面疏松,含有大量孔隙与裂隙,不利于药剂在煤表面的铺展.FTIR和XPS结果表明低阶煤表面含有大量含氧官能团,表面疏水性较差,导致浮选回收率较低.对不同捕收剂条件下气泡与煤表面粘附力进行测定,发现气泡与煤表面间最大粘附力随捕收剂不饱和程度增加而增加,这说明颗粒可浮性增加.进一步对不饱和脂肪酸吸附的分子动力学模拟进行分析,可知不饱和脂肪酸通过其极性基团与煤表面极性基团间形成氢键,从而在煤表面铺展.双键个数增加使得不饱和脂肪酸极性增加,在煤表面的铺展程度逐渐增加,导致颗粒可浮性增加,这是低阶煤浮选回收率随脂肪酸不饱和程...     

深部煤矿井下智能化分选及就地充填技术研究进展

我国已探明2 000 m以浅煤炭资源储量中埋深超过千米的储量占53.3%。深部矿井开采处于高应力、高地温、高岩溶水压、高瓦斯以及强烈开采扰动("四高一扰动")的复杂环境,面临着巷硐及采场围岩突变、煤与瓦斯突出等灾害加剧、煤炭提升效率低等难题。科技部于2018年立项开展"深部煤矿井下分选及就地充填关键技术装备研究与示范"的研究,旨在创新与发展深部煤矿井下分选及就地充填理论、技术、装备、标准及工程建设体系。本文紧密围绕深部煤矿充填开采岩层控制,超大断面密集硐室群围岩连锁破坏失稳,井下受限空间煤矸精确分离3个关键科学问题,在系统阐述深部煤矿井下智能化分选及就地充填技术总体框架基础上,详细介绍了目前取得的最新进展。具体包括:深部煤矿井下智能分选及就地充填技术框架体系、井下矸石少量化选择性回采、煤矸全粒级水介精确分离、超大断面硐室围岩失稳机理及控制、深部充填开采岩层控制与新汶矿业集团新巨龙煤矿工程示范建设等6个方面。研发的深部煤矿井下智能化分选及就地充填技术及装备体系可为我国深部煤矿高效生产与绿色矿业发展提供新的技术支撑。     

高钙粉煤灰浮选脱炭试验研究

针对高钙粉煤灰烧失量高,浮选脱炭困难的现状,研究了某高钙粉煤灰的物理化学特性,从界面性质的角度揭示了未燃炭可浮性差的原因。进行了常规浮选和乳化油浮选的试验对比研究,结果表明:乳化浮选在降低捕收剂耗量的同时,可以有效提高未燃炭的浮选脱除效率;当乳化柴油用量为1 000 g/t、仲辛醇用量为800 g/t时,可以得到烧失量为4.12%的尾灰和灰分为45.17%的精炭。     

生物炭吸附重金属离子的研究进展

生物炭在过去的十几年里受到了广泛关注,由于其低成本、环境友好、可再生等优点,在环境管理方面具有良好的应用前景。本文介绍了生物炭的概念、应用和性质,重点综述了生物炭吸附重金属离子的研究进展,并探讨了目前面临的挑战和应用前景。生物炭是在缺氧或无氧条件下热化学转化生物质得到多孔富碳材料,主要用于土壤改良,可以提高作物产量、实现碳封存以及减少温室气体排放,并且在催化、能源和水处理等方面具有潜在的应用。生物炭制备方法包括热解、气化、水热炭化等,生物炭的性质受生物质原料、制备工艺和技术参数影响。重点介绍了生物炭吸附重金属离子的相关研究,包括生物炭吸附重金属离子的影响因素、吸附机理和改性生物炭的制备。通过吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学和表征技术可以揭示表面络合、静电引力、表面沉淀和离子交换等吸附机理。生物炭吸附重金属离子的最新研究主要致力于通过改性提高生物炭的吸附性能,改性方法主要包括物理化学活化以及复合金属氧化物或化合物、功能有机物、纳米粒子等。生物炭吸附重金属离子面临一些问题和挑战,距离实际废水处理应用还有一定差距。     

难浮煤泥浮选速率试验研究

针对主导粒级为细粒级的难浮煤泥,进行了窄粒度级和全粒度级的浮选速度试验。结果表明：浮选速度由快到慢的粒级依次为0.125～0.074、0.250～0.125、〈0.074、0.500～0.250、〉0.500 mm。粗粒级煤粒因其质量大、脱附概率高、部分连生体表面疏水性较差,需在高能量输入条件下,通过较长时间的矿化作用...     

离心力场在胶磷矿柱式反浮选中的应用

分析了胶磷矿的浮选过程特征,研究了离心力场在胶磷矿反浮选过程中的作用,结果表明在离心力场中存在着体积质量和粒度的分离,离心力场强化了微细粒级物料的矿化效果,提高了脱镁效果。     

煤液化残渣可溶有机质中杂原子结构片段的赋存特征

煤液化残渣(CLR)是一种典型的煤化工固废。但煤液化残渣中的可溶有机质含量高,且富含缩合芳环结构,又可视为一种宝贵的重质炭资源。基于CLR在有机溶剂中的优良溶解性,选择等体积甲醇/甲苯混合溶剂为萃取剂,采用超声-索氏协同萃取法,实现CLR可溶有机质(CLR-SO)的温和提取,并通过逐级钌离子催化氧化,结合气相色谱/质谱联用分析,揭示CLR-SO中的杂原子结构单元特征,为其清洁转化和高值化利用提供支撑。结果表明,在CLR-SO的氧化产物中,含杂原子的酸类化合物中杂原子主要是氧、氮、硫,所构成的官能团有甲氧基、羰基、醚桥键、硝基、氨基、乙腈、吲哚、吩嗪、硫羰基等。此外,还检测到含氮、硫、氟等杂原子的酯类化合物。除了含氧化合物以外,其他杂原子化合物基本从第3级氧化产物中出现。杂原子结构存在于CLR-SO的大分子骨架内部,在氧化过程中,受到周围芳环的电子云保护,优先氧化CLR-SO分子骨架外围的芳环结构。除了酸和酯类化合物,在CLR-SO氧化产物中还检测到其他含杂原子的化合物,主要分布在第3,4级氧化产物中,且在第4级氧化产物中的种类最多。此外还检测到氯、氟等杂原子,以共价键的形式存在于CLR...     

煤系锗的赋存与分离研究进展

锗是典型的稀散金属和战略性金属,我国的煤系含锗矿产资源具有典型的资源优势,但在锗的超常富集和提取方面依然面临诸多挑战。概述了煤中锗的分布特征、含量与赋存状态,证明阐述了煤系锗的典型浸出方法,如水冶法、微生物浸出法等从原煤直接浸出锗,以及水浸出法、无机酸浸出法、有机酸浸出法等从粉煤灰中浸出锗,以及煤系浸出液中锗的富集分离方法,包括溶剂萃取法、离子交换树脂法、支撑液膜法、离子浮选法等。此外,干馏挥锗法、碱熔—中和法、合金法、AlCl₃熔炼法、锌粉还原提锗法等也能实现煤系锗的分离。最后总结分析了锗分离提取存在的问题,并展望了发展方向。