主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

絮团量指导超净煤泡沫浮选

2017-06-12

  近日,中国矿业大学(北京)付晓恒教授课题组采用絮团浮选的方法,提出通过观察浮选过程中絮团的形成情况,来指导超净煤的分选过程,这为超净煤的制备提供了理论依据。这项研究成果发表于《煤炭学报》2016年第6期。论文的第一作者为研究组的王婕。   


  超净煤是指灰分在1%~2%、甚至小于1%的超低灰精煤。在超净煤的制备中前提要对煤进行超细粉碎,而煤是以芳香单元为主的大分子结构,其分子中富含羧基、羟基、甲氧基等含氧官能团,在超细粉碎过程中外露官能团增加,反应活性增强,引起很多界面现象的发生,如煤粒的过磨、水介质中的氧化、煤表面和水环境的相互反应、颗粒和颗粒之间的相互反应等,这些变化及现象都将对超净煤的分选产生很大影响。   


  研究人员选取选取淮南气煤(HN)和太西无烟煤(TX)2种不同变质程度的煤样,利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、ζ电位仪、比表面分析仪、微量热仪分析了不同超细粉碎时间(5分钟、15分钟、30分钟及45分钟)后煤颗粒表面官能团、电位以及润湿性的变化,分别研究了粒度、表面电位和润湿性对絮团形成的影响,结合超净煤的分选结果,综合探讨了超细粉碎、表面性质变化、絮团形成以及超净煤分选的关系。   


  研究发现,与超细粉碎前相比,在超细粉碎后,不同变质程度的煤中-OH和羰基的相对含量均有所降低。粒度越小,在絮团形成过程中就需要更大的搅拌强度,大尺度的絮团量与超净煤分选的产率成正比。淮南气煤由于粒度的减小,表面负电性增强,疏水性减弱,在相同的搅拌强度下,形成的大尺度絮团量随着粒度的减小而减少,分选出的超净煤产率也降低;分散剂的加入有效地降低了精煤的灰分,粒度越小,灰分减小愈明显;淮南煤即使破碎到5 mum分选出的超净煤灰分仍大于2%。太西无烟煤在超细粉碎30 min、粒度8.30 μm时,电负性最弱,润湿性较强,形成的大尺度絮团较多,在乳化柴油用量67.62 kg/t时,分选出的超净煤灰分0.68%,产率高达97.26%。


  这项研究获得了国家自然科学基金的资助。  

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  责任编辑:宫在芹
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