煤泥浮选促进剂CG的合成及应用研究

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能源是人类社会发展的重要基础资源,煤炭在我国能源消费中处于不可替代的地位。煤炭的供给为我国经济的快速发展提供了强有力的支撑。原煤入洗比重己经成为衡量一个国家煤炭工业技术发展水平的重要指标。截止2011年底,煤炭产量已经达到32.4亿吨,入洗原煤量为16.5亿吨,入洗率达到50.93%。煤炭的合理有效利用已越来越引起国家的重视。  促进剂是一种能改善捕收剂和起泡剂效果的浮选剂,是煤泥浮选的重要辅助药剂。在促进剂的作用下,捕收剂与煤粒的吸附更容易、更稳定、更牢固。添加少量促进剂后,可改善药剂性能、改善浮选效果、提高精煤产率,降低浮选药耗。  本论文以三种不同变质程度的煤样为研究对象,用松香、油酸为原料制备出高效节油的浮选促进剂CG,然后与柴油配制成新捕收剂进行浮选试验,来进一步指导合成药剂并评价药剂。在药剂合成过程中,进行了活性剂种类、合成温度、合成时间以及最佳比例等方面的试验,并对合成的促进剂CG进行了相关稳定性测试。经试验发现,在反应温度80℃、反应时间2h、选用表面活性剂OP-10的条件下,按照松香(22.5%)、油酸(37.0%)、NaOH(6.7%)、OP-10(16.9%)、乙醇(16.9%)的用量比例,配制合成的促进剂CG进行浮选得到的相关指标及效果最佳。与柴油按比例配制形成新浮选捕收剂,新捕收剂中促进剂CG占6%,新捕收剂使用量为单独使用柴油用量的60%。在此条件下,可使浮选效果达到最佳并降低油耗。  本论文探讨了影响浮选相关工艺因素,选出本试验合适的因素及条件。通过分步释放试验、浮选速度试验以及浮选条件试验等得出了新捕收剂针对三种不同煤样作用后得到的最佳使用条件。对新捕收剂和柴油在相同条件下,处理三种煤样得到的浮选精煤产率及可燃体回收率进行分析,添加促进剂CG后的新捕收剂有效地提高了精煤产率,提高的幅度依次为6.79%、3.92%、2.42%,对应的可燃体回收率分别增长了6.91%、4.33%、2.57%。说明新捕收剂的捕收性能比之柴油有了较大的提高。  在促进剂的作用机理探讨方面,通过对新捕收剂作用前后煤样的红外光谱分析、电动电位的测定,以及对接触角、润湿热等表面物理化学性质变化的分析,研究了促进剂对煤泥浮选影响的作用机理。  试验研究结果表明,浮选促进剂CG的加入,不但使捕收剂与煤粒表面发生物理吸附,而且发生了化学吸附。新捕收剂与煤样作用后,煤粒的含氧官能团等极性基团发生变化,使得煤的极性键含量减少,煤样表面非极性基所占的比例增大,从而有利于浮选药剂在后续浮选作业中发挥作用。  加入促进剂的同体积捕收剂可以在煤粒表面覆盖更大的面积,有利于节油。通过加入促进剂形成新捕收剂可以较大幅度地提高精煤产率,产品可达到实际要求,但新捕收剂存在选择性不佳的不足。提高选择性、降低浮选精煤灰分是主要改进方向。
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