废弃植物油团聚法分选微细难浮煤泥试验研究

发布时间：2020-05-13 17:15

【摘要】：现有的浮选设备在处理微细煤泥时均存在高灰细泥通过夹带方式进入精煤产品,导致浮选精煤灰分超标的现象,而油团聚分选方法对微细颗粒的选择性较好,缺点为药剂用量大、成本高。本论文以微细煤泥为研究对象,采用废弃植物油团聚法,探究了微细煤泥的油团聚分选规律及影响油团聚效果因素的显著性,得到了最佳油团聚试验条件,验证了油团聚分选方法对微细颗粒的选择性,最后研究了微细煤泥油团聚分选过程。主要研究结论如下:阐明了微细煤泥样品的粒度和密度分布、矿物组成及可浮性等特性。微细煤泥样品灰分为33.49%,-0.045 mm产率为74.82%;主要脉石矿物为石英和高岭石;灰分要求为10.00%时,可浮性等级为难浮。探究了微细煤泥油团聚分选的规律,得到了最佳油团聚试验条件。搅拌速度增加,精煤灰分降低。搅拌时间增加,精煤灰分降低,但时间过长(35 min)时分选效果恶化。油用量对油团聚效果影响显著。固体含量对油团聚效果影响不大。其中,搅拌时间对可燃体回收率有显著影响,油用量对精煤灰分有显著影响。验证了油团聚分选方法对微细颗粒的选择性。采用将低灰煤粒与细泥颗粒按不同比例掺配制得的人工混合煤样进行油团聚分选试验,试验及扫描电镜能谱分析结果均表明,油团聚对微细颗粒的选择性较好。研究了微细煤泥油团聚分选过程。整个油团聚过程可以分为三个阶段:形成絮团、聚团增长和达到平衡。在整个过程中,-0.045 mm低灰颗粒会逐渐由小聚团向更大粒度的聚团中转移,最终形成灰分低、粒度大的精煤产品。此外,粒度较大的颗粒主要分布在距液面较近且靠近烧杯壁的区域。油团聚过程的动力学可通过二阶速率表达式定义。
【图文】：

粒度分布,相分布,构型,第一

描述油团聚过程的化学动力学，预言油团聚的形成属于二级反应，在建测定速率方面来评价预言的可靠性。由煤的批处理过程得出不同的操作液体油的用量、搅拌程度等有关动力学参数，通过试验结果为定性团聚力学模型提供基础。建立的动力学模型定量地说明了煤的油团聚试验的，观察到了团聚过程的各种影响因素，归纳为煤粒浓度、油浓度、预乳速率。搅拌速率的增加会强化颗粒间的碰撞，结果导致团聚更强更密浓度越高，团聚所需时间少。团聚形成过程的主要速率控制步骤是小油间的碰撞速率。力学研究通常认为聚团的动力学可通过二阶速率表达式定义且评价 d50团的粒度分布很重要[81-83]。cques 等[84]从热力学的角度分析，认为单个固体颗粒的润湿和它们之间图 1-2 和图 1-3 的形式进行。第一种构型中，单个的固体颗粒完全被桥从热力学角度看在 0 ≤ ≤ π/2.的范围内是稳定的。第二种构型中独的固体颗粒被单个的油滴架桥，，在 <π/2时最稳定。固体颗粒越疏水越大，完全润湿和架桥更有可能发生。

相分布,构型,煤粒,油团聚

图 1-3 第二种润湿和架桥构型中的各相分布Figure 1-3 Phases distribution in the second wetting and bridging configuration水性颗粒悬浮在有机相的情况下，水同样会架桥亲水颗粒。然而，复杂，包含各种强和弱的亲水性和疏水性位点，在油团聚过程中精一部分水[85]。es 等[86]和 Szymocha 等[87]提出了另一种油团聚机理，假设在团聚过滴首先粘附在单个煤粒的表面，在此过程中聚团没有增大。矿浆的聚剂分散成小油滴并在单个的疏水颗粒表面形成液膜。之后进入快覆油颗粒接触并形成摆动的絮团。然而 Laskowski[85]对该机理的分学角度来看油在固-水界面不可能形成薄液膜。er 等[88]不赞同 Capes 等[86]提出的理论。他认为煤表面有各种有机孔隙，它与水之间的接触角会变化。当油遇到由水分子和颗粒表面域时，它的铺展会停止。因此，当煤粒表面的疏水部分之间形成烃粘附在煤粒表面的亲水矿物质上。Good 等[89]也不赞同 Capes 等[86论并且提出了一种与 Keller 等[88]提出的类似的理论。他们研究了在
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD94

【参考文献】