论文部分内容阅读
随着我国优质煤炭资源的逐步减少,具有丰富储量的低阶煤资源正成为开发利用的重点,其中低阶煤浮选是研究的重点之一。由于低阶煤表面赋有大量含氧官能团,致使其疏水性弱,天然可浮性差,浮选效率低。因此,急需寻求新方法来强化低阶煤泥浮选。本论文以神华神东某选煤厂的加压煤泥为研究对象,在其基本性质进行了较为全面分析的基础上,将磁化技术应用到低阶煤浮选中来提高低阶煤的浮选效果,深入探究了磁化水和磁化药剂对低阶煤浮选行为的影响。本论文试验煤泥灰分为34.59%,主导粒级为-0.045 mm部分,产率达到35.86%;该煤泥1.6-1.8 g/cm3密度级含量较高;煤中的脉石矿物主要是石英和高岭石;另外,煤表面含有较多的亲水性含氧官能团,主要包括C-O、C=O和O=C-O;煤泥比表面积为13.37 m2/g,孔容为0.025 cm3/g,表面孔隙发达,浮选过程需要消耗大量的浮选药剂。研究了磁化预处理浮选用水对低阶煤浮选的影响,试验结果表明:随着磁化时间和磁场强度的增加,精煤灰分变化不大,但可燃体回收率提高7%左右。水的磁化预处理可以提高浮选试验的速率常数,处理后的浮选速率常数比未处理高0.08 min-1。对磁化后水的性质进行分析,结果表明:水经过磁化后pH值增加了0.31,界面张力减少了4 mN/m左右。研究了磁化预处理浮选药剂对低阶煤浮选的影响,试验结果表明:柴油和仲辛醇经过磁化预处理后,精煤可燃体回收率分别增加了9.22%和4.51%,但灰分基本保持不变。同时使用磁化柴油和磁化仲辛醇可使可燃体回收率增加9.62%。对磁化后药剂基本性质进行了分析,结果表明:磁化后柴油的界面张力和粘度分别减少了0.97 mN/m和0.32 mPa·s,仲辛醇经磁化后界面张力减少了0.42 mN/m。这是由于当流体置于磁场中时,它的分子间作用力会被磁场削弱,导致其基本性质如界面张力、粘度等发生改变。磁化柴油作用后煤样的接触角提高了6°左右,并且煤粒表面粗糙度减少。磁化柴油和磁化仲辛醇作用后矿浆的界面张力分别减少了4.56 mN/m和7.28 mN/m。研究了磁化预处理水和捕收剂对低阶煤纯矿物(煤和矸石)浮选的影响,试验结果表明:磁化水用于浮选中可使煤的回收率增加8.43%,矸石的回收率增加3.69%。磁化柴油用于浮选中可使煤的回收率增加9.13%,矸石的回收率增加了4.33%。水在0.15 T的磁场下磁化预处理20 min,煤和矸石的Zeta电位分别减少了3.70 m V和2.34 mV。磁化水和捕收剂强化煤和矸石混合浮选试验结果表明,磁化预处理水和柴油后,精煤可燃体回收率分别增加了5.96%和5.69%,但是在不同试验条件下的精煤灰分值相差不大。因此,浮选用水和捕收剂的磁化预处理只是提高了精煤的产率,而对浮选的选择性影响不显著。