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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
模拟原油废水用于煤气化渣浮选分离研究
  • 19
  • 作者

    尚亚丽 李梦杰 滕道光 李国胜

  • 单位

    郑州大学化工学院中原关键金属实验室关键金属矿产超常富集提取教育部重点实验室

  • 摘要
    煤气化渣是一种典型的煤基固废,煤气化渣中残炭和灰组分的分离是实现其资源化和高值化利用的重要保障。泡沫浮选是实现煤气化渣炭灰分离最有效的方式,但存在捕收剂成本高、消耗量大的问题。原油废水含有长链烷烃、环烷烃、芳香族化合物及酚、酮、酸、酯类等物质,与煤气化渣常用捕收剂成分相似,具有应用于煤气化渣浮选分离的潜力。论文研究了煤气化渣的物化特性和原油的物质组成,并将模拟原油废水用于煤气化渣浮选分离,结果表明,煤气化渣中主要的物质为莫来石、硅铝酸盐、金属氧化物和不定形炭,煤气化渣中未燃炭的相对含量为25.37%;煤气化渣表面除了甲基和亚甲基外,还有丰富的含氧官能团如C-O/C=O/O-C=O等,导致煤气化渣的亲水性较强。原油中含有较多结构复杂的多环烷烃、长链烷烃和部分极性物质。多环烷烃及芳香烃对未燃炭的捕收能力强于一般正构烷烃,且极性组分的存在也有利于煤气化渣的浮选分离,因此原油具有较强的捕收能力;浮选结果表明,当搅拌速率1800 r/min,矿浆浓度60 g/L,模拟原油废水浓度40 mg/L,起泡剂用量30 mg/L时,未燃炭回收率达84.62%,烧失量为76.82;尾灰烧失量为4.31%,达到国家一级烧失标准(3和-OH伸缩振动峰发生了偏移,可分别判断原油分子与煤气化渣表面发生了疏水作用及氢键作用。Zeta电位结果显示,模拟原油废水作用后煤气化渣表面的电负性增强,结合XPS结果进一步表明原油中极性含氧组分与煤表面含氧官能团之间发生氢键桥连,形成了大的三维空间结构荷电体,增强煤气化渣的表面电负性。论文通过煤气化渣与模拟原油废水的协同处置,实现了未燃炭产品回收与原油废水治理,具有较强的工业应用价值。
  • 关键词

    煤气化渣模拟原油废水浮选作用机理协同处置

  • 文章目录


    1 样品性质与试验方法
    1.1 煤气化渣样品性质
    1.2 原油物质组成分析
    1.3 模拟原油废水的制备
    1.4浮选试验
    1.5 傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析
    1.6 Zeta电位分析
    2 结果与讨论
    2.1 煤气化渣样品性质
    2.2原油物质组成分析
    2.3 模拟原油废水浮选影响因素探究
    2.3.1 搅拌速度对煤气化渣浮选的影响
    2.3.2 矿浆浓度对煤气化渣浮选的影响
    2.3.3 模拟原油废水浓度对煤气化渣浮选的影响
    2.3.4 起泡剂用量对煤气化渣浮选的影响
    2.3.5未燃炭元素分析
    2.4煤气化渣与模拟原油废水作用后的FTIR分析
    2.5 煤气化渣与模拟原油废水作用后的XPS分析
    2.6 煤气化渣表面Zeta电位分析
    2.7 浮选前后模拟原油废水的浓度和COD分析
    2.8 模拟原油废水与煤气化渣相互作用机制
    3 结论
  • 引用格式
    尚亚丽,李梦杰,滕道光,等.模拟原油废水用于煤气化渣浮选分离研究[J/OL].煤炭学报,1-12[2025-02-25].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0961.
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