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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
氧化/低阶煤浮选研究现状与展望
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  • 作者

    陈恒飞 董宪姝 孙玉金 卜祥宁

  • 单位

    太原理工大学矿业工程学院中国矿业大学煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室中国矿业大学化工学院

  • 摘要
    氧化/低阶煤浮选技术的研究进展对于提高煤炭资源的利用效率具有重要意义。综述氧化/低阶煤浮选技术的研究进展,探究氧化/低阶煤难以高效浮选的根本原因能够为开发新型高效氧化/低阶煤浮选技术与工艺提供依据。分析了氧化/低阶煤的表面性质,总结了近年来国内外学者在氧化/低阶煤选前预处理、界面调控和浮选过程强化等方面的研究成果,并概述了目前氧化/低阶煤浮选工业化的应用现状。研究结果显示,氧化/低阶煤表面丰富的含氧官能团(如羧基、羟基、醚基等)以及发达的孔隙结构,使煤表面水化薄膜更稳定,煤粒与气泡的附着变得困难,浮选效果恶化。选前预处理被认为是改善浮选性能的一个重要手段。常见的预处理方法包括超声波、磨矿、热处理、高剪切调浆、压缩孔隙、药剂预先吸附、等离子体预处理等,这些方法能够通过物理和化学手段改善煤粒的表面性质,进而提高浮选效率。界面调控是氧化/低阶煤浮选技术中的另一个重要研究方向。合适的表面活性剂、浮选药剂和疏水性纳米颗粒吸附改性,能够不同程度地改善氧化/低阶煤表面的疏水性。此外,微纳米气泡浮选技术、油泡浮选技术和反浮选技术等浮选方法也为改善氧化/低阶煤浮选提供了新的思路。微纳米气泡浮选技术通过提高气泡与煤粒的碰撞粘附效率,增强了煤粒的浮选效果;油泡浮选技术能够通过改变气泡的表面性质,改善其与煤粒的作用效果。然而,目前氧化/低阶煤浮选工业化应用还处于起步阶段。氧化/低阶煤浮选高效环保药剂的开发、浮选过程的稳定性等问题仍未得到彻底解决。最后,展望了氧化/低阶煤浮选技术的发展方向,在对氧化/低阶煤表面性质、结构特征精准分析的基础上,借助原位力学表征手段对药剂、气泡与氧化/低阶煤表面相互作用机制进行解析、开发高效浮选药剂实现界面性质精准调控是实现氧化/低阶煤高效浮选的必经之路。
  • 关键词

    氧化煤低阶煤浮选疏水性预处理药剂

  • 文章目录


    0引言
    1氧化/低阶煤物化特性
    1.1分子结构与润湿性
    1.2表面形貌
    1.3氧化程度
    2提高氧化/低阶煤浮选效果的方法
    2.1预处理技术
    2.1.1超声波预处理
    2.1.1.1氧化煤
    2.1.1.2低阶煤
    2.1.2磨矿预处理
    2.1.2.1氧化煤
    2.1.2.2低阶煤
    2.1.3热处理
    2.1.3.1氧化煤
    2.1.3.2低阶煤
    2.1.4高剪切调浆预处理
    2.1.4.1氧化煤
    2.1.4.2低阶煤
    2.1.5孔隙压缩预处理
    2.1.6药剂预先吸附处理
    2.1.7等离子体预处理
    2.2氧化/低阶煤表面疏水性调控
    2.2.1高效浮选药剂
    2.2.1.1氧化煤
    2.2.1.2低阶煤
    2.2.2 疏水性纳米颗粒
    2.3氧化/低阶煤浮选强化技术
    2.3.1油泡浮选技术
    2.3.2微纳米气泡浮选技术
    2.3.2.1氧化煤
    2.3.2.2低阶煤
    2.3.3反浮选技术
    3氧化/低阶煤浮选界面作用机理研究
    3.1氧化/低阶煤表面与水分子相互作用
    3.2氧化/低阶煤表面与药剂分子相互作用
    3.3氧化/低阶煤表面与黏土矿物相互作用
    4氧化/低阶煤浮选工业应用
    5结论和展望
    5.1结论
    5.2展望
  • 引用格式
    陈恒飞,董宪姝,孙玉金,等.氧化/低阶煤浮选研究现状与展望[J/OL].煤炭学报,1-24[2024-12-16].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.1226.
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