PIT微乳捕收劑的制備及其在低階煤泥浮選中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)煤炭資源的需求量不斷增加，考慮到當(dāng)前優(yōu)質(zhì)煤炭資源日漸短缺，高效開發(fā)利用占我國(guó)儲(chǔ)量55％以上的低階煤，成為應(yīng)對(duì)煤炭資短缺的重要方法。由于低階煤煤化程度低而易碎，加之開采機(jī)械化程度不斷提高，產(chǎn)生煤泥量遠(yuǎn)高于中高等變質(zhì)程度煤，要實(shí)現(xiàn)低階煤泥的高效、低污染利用，浮選是非常重要的手段。但是由于低階煤泥表面含氧官能團(tuán)多、天然可浮性差且孔隙發(fā)達(dá)，造成傳統(tǒng)烴油捕收劑耗量高、浮選效率低，限制了低階煤資源的開發(fā)利用。因此，開發(fā)新型

2、高效的低階煤泥捕收劑，降低浮選生產(chǎn)成本，提高分選效果，對(duì)于我國(guó)低階煤資源的高效開發(fā)利用意義重大。
　　本文采用PIT微乳化工藝制備了PIT微乳捕收劑；然后，針對(duì)神東集團(tuán)神府-東勝礦區(qū)布爾臺(tái)低階煤泥開展了浮選性能研究，獲得以其為核心的最佳浮選藥劑制度，并與傳統(tǒng)烴油捕收劑（柴油）的浮選效果進(jìn)行了對(duì)比；最后，利用紅外光譜分析、XPS、接觸角等分析檢測(cè)手段，揭示 PIT微乳捕收劑的浮選作用機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：
　　（1）以

3、0＃柴油為油相、op-10為主表面活性劑，采用擬三元相圖法和電導(dǎo)法，重點(diǎn)考察了助表面活性劑種類、用量及微乳類型，確定了微乳配方范圍。
　?。?）基于微乳配方范圍，采用響應(yīng)面法進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，以微乳粒徑為評(píng)價(jià)指標(biāo)，開展了響應(yīng)面數(shù)據(jù)分析優(yōu)化以及回歸擬合，并對(duì)最優(yōu)配方進(jìn)行了驗(yàn)證確定了微乳捕收劑基礎(chǔ)配方：op-10:正戊醇:0＃柴油:水=18.25:18.25:35.5:28
　?。?）針對(duì)微乳基礎(chǔ)配方，通過升溫電導(dǎo)率法查明了其相轉(zhuǎn)

4、變溫度為80℃，在此基礎(chǔ)上，采用相轉(zhuǎn)變溫度法（PIT法），以微乳粒徑為評(píng)價(jià)指標(biāo)，考察并確定了PIT法的初始溫度為78℃，所制備的PIT微乳捕收劑粒徑為29.30nm，比普通微乳捕收劑降低5nm，放置8個(gè)月仍保持穩(wěn)定狀態(tài)。
　?。?）低階煤泥浮選試驗(yàn)表明，PIT微乳捕收劑在用量2kg/t、起泡劑用量0.17kg/t的條件下，可以獲得精煤產(chǎn)率48.42%、灰分12.64%、可燃體回收率58.43%的分選指標(biāo)；與傳統(tǒng)烴油捕收劑（0＃柴油

5、）相比，在精煤灰分相近的前提下，PIT微乳捕收劑的精煤產(chǎn)率增加了約13%、可燃體回收率提高了約16%，用量節(jié)省了66.67%，起泡劑用量節(jié)省了71.67%，而且PIT微乳捕收劑的綜合成本只有0＃柴油的三分之一。
　?。?）低階煤泥浮選機(jī)理研究表明，經(jīng)過PIT微乳捕收劑的作用，低階煤泥表面的含氧官能團(tuán)被顯著覆蓋，尤其易與C-O官能團(tuán)（羥基、醚基）以氫鍵方式結(jié)合；接觸角由46.28°提高至55.32°，說明煤泥表面疏水性顯著增強(qiáng)，有效