收藏本站
收藏 | 论文排版

氯化钠的稳泡效应及其对煤泥浮选行为的影响研究

邓丽君  
【摘要】:浮选是细粒煤资源提质处理的主要途径,浮选矿浆中的离子种类及含量对煤泥的浮选行为具有重要影响。随着经济社会的发展,淡水资源日益匮乏,“洗水闭路循环”已成为选煤厂煤泥水处理的常规措施,个别地区也有把高盐度矿区地下水或海水等特殊类水资源引入选煤环节的需求,由上述工艺水性质所带来的液相环境的复杂性和多样性导致煤泥浮选过程的不确定性因素增加。鉴于此,本课题提出了无机盐离子作用下的煤泥浮选行为研究,课题选用结构简单且在浮选体系中普遍存在的单价无机盐氯化钠为研究对象,以期通过氯化钠作用下的两相气泡、两相泡沫和煤泥浮选行为研究,揭示无机盐离子在溶液中的稳泡效应及其对煤泥浮选行为的影响机理,从而为煤泥浮选的溶液化学调控提供理论依据。论文首先研究了氯化钠作用下的两相泡沫和煤泥浮选三相泡沫行为。研究表明:在两相和三相体系中,氯化钠均起到了类似表面活性剂的稳泡作用。基于相关分析,论文确立了分别在两相和三相体系中对氯化钠的稳泡效应开展研究的总体思路,主要内容包括:两相体系中单气泡产生和气泡与液面兼并的微观过程及机理;从单气泡行为研究延伸至气泡群和两相泡沫的宏观特性;基于氯化钠作用下的气泡和颗粒行为研究,揭示氯化钠对煤泥浮选行为的影响机理,并对氯化钠的非选择性作用机制进行探讨和分析。构建了单气泡产生及兼并行为观测系统;研究了MIBC、仲辛醇和聚乙二醇(PEG)3种起泡剂和氯化钠作用下气泡产生的微观过程以及气泡在液面处的弹跳破裂过程,定量测试了气泡与液面的碰撞兼并时间。研究表明:液相的表面张力和气泡形成初期存在的追逐兼并过程共同决定了气泡的初始尺寸,溶液的表面张力越小,气泡的挣脱尺寸越小,在较高的浓度条件下,起泡剂与氯化钠均可抑制气泡产生初期相邻气泡间的追逐兼并现象;气泡与液面的兼并时间由弹跳时间和液膜的排液时间组成,其中液膜的排液时间一定程度上决定了兼并时间的长短;在起泡剂溶液中,Marangoni效应减缓了液膜的排液过程,使兼并时间延长,而氯化钠对兼并时间的延长作用在于减小了气泡与液面间的疏水作用力。建立了气泡群尺寸分布测试系统,研究了液相体系中单气泡的运动行为、起泡剂与氯化钠协同作用下的气泡群宏观特性和溶液气含率。研究表明:气泡的运动速度与其形状密切相关,在起泡剂溶液中,随着浓度的增大,气泡逐渐趋近于球形,气泡的运动速度逐渐变慢,而在氯化钠溶液体系中,氯化钠浓度的变化对气泡形状的影响幅度较小,气泡的上升速度较快;与起泡剂类似,氯化钠对气泡兼并的抑制作用也存在一个临界兼并浓度,并且起泡剂与氯化钠在抑制气泡兼并方面具有一定的协同作用;气泡的上升速度和气泡群的尺寸分布共同决定了溶液的气含率,氯化钠与起泡剂的协同作用在于提高了溶液的整体气含率。测试了氯化钠与3种起泡剂溶液协同体系的表面张力,采用动态起泡指数(DFI)评价协同体系的起泡性能和泡沫稳定性,采用Foamscan泡沫扫描分析仪测定了协同体系的泡沫含水量。研究表明:氯化钠对PEG溶液表面张力的影响明显大于仲辛醇和MIBC,氯化钠的加入使PEG溶液的表面张力大幅降低;随着氯化钠浓度增大,3种起泡剂溶液的DFI值均增大,氯化钠对PEG溶液DFI值的影响大于MIBC及仲辛醇;但在较高的起泡剂浓度条件下,氯化钠浓度的增大反而会导致泡沫的稳定性下降,此时,单位体积泡沫的含水量也相应减小,这与氯化钠对表面活性剂分子在气液界面的水化作用有关;氯化钠对PEG体系泡沫含水量的影响同样大于其对MIBC和仲辛醇体系的影响。以河南神火矿区的高变质程度无烟煤为研究对象,开展了氯化钠作用下的煤泥浮选行为研究,采用激光粒度分析和粒度在线测量技术测试了氯化钠作用下矿浆中颗粒尺寸的变化。研究表明:氯化钠的加入有效提高了煤泥浮选速度和精煤可燃体回收率,这得益于浮选体系中气泡尺寸的减小和颗粒尺寸的增大;氯化钠通过降低颗粒的表面电位为颗粒间的凝聚创造了条件,同时氯化钠也通过其剧烈的水化作用促进了煤粒间的疏水絮凝,颗粒间的凝聚和疏水絮凝共同作用使矿浆中的颗粒尺寸增大,从而提高其被气泡捕获的概率,强化浮选动力学行为。研究了氯化钠在煤泥浮选中的非选择作用,提出了精煤灰分中水流夹带贡献率的概念及其测试方法,结合矿浆流变特性和三相泡沫稳定性的测试,讨论了氯化钠作用下的水流夹带行为。研究表明:氯化钠在促进煤粒浮选的同时,也伴随杂质脉石矿物大量上浮;随着氯化钠浓度的增大,矿浆的黏度增大,三相泡沫稳定性提高,由水流夹带方式进入到泡沫中的杂质脉石增多,最终导致精煤的灰分提高。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王凡,王勇,刘文礼,路迈西;煤泥浮选泡沫的图像处理[J];煤炭科学技术;2001年11期
2 王勇,路迈西,王凡,刘文礼;表征煤泥浮选泡沫图象特征的最佳色彩方案[J];中国矿业大学学报;2002年06期
3 付丽;;试析煤泥浮选工艺技术的现状与发展方向[J];黑龙江科技信息;2009年12期
4 康文泽;丁淑芳;胡军;;超声波对煤泥浮选的影响[J];黑龙江科技学院学报;2010年03期
5 宋万利;;超声波技术在煤泥浮选中的应用浅谈[J];科技创新与应用;2012年15期
6 孙刚;王凤其;刘焕胜;;不同粒径煤泥浮选的动力学模拟[J];矿山机械;2012年09期
7 武文哲;;国内外煤泥浮选技术应用研究[J];科技创新与应用;2012年30期
8 贾照丽;杨洁明;王蕊;;煤泥浮选泡沫图像分割技术的研究[J];矿山机械;2013年03期
9 ;气煤煤泥浮选的生产实践[J];选煤技术;1975年06期
10 韩德友;煤泥浮选流程的设计及优化[J];煤炭科学技术;1989年07期
11 韩德友;;煤泥浮选流程的设计和优化[J];煤炭加工与综合利用;1989年04期
12 王振生;关于煤泥浮选效果评价问题——兼论煤泥可浮性[J];中国矿业大学学报;1990年02期
13 杨小平,许德平,吴翠平,田敬秋;煤泥浮选过程控制技术进展[J];煤炭科学技术;1999年05期
14 王龙贵,陆向阳;现行煤泥浮选技术存在的问题及改进措施探讨[J];东北煤炭技术;1999年01期
15 杨红卫;煤泥浮选合理用药的探讨[J];煤炭技术;2002年04期
16 边炳鑫,陈清如,韦鲁滨;药剂磁化处理对煤泥浮选效果影响的研究[J];中国矿业大学学报;2004年03期
17 殷富安,杨剑飞;关于煤泥浮选合理用药的探讨[J];煤质技术;2005年03期
18 解国辉;;煤泥浮选中用药合理性的探讨[J];洁净煤技术;2006年01期
19 张波;;煤泥浮选的影响因素与生产操作要领[J];选煤技术;2011年04期
20 田慕玲;杨洁明;杨津灵;;煤泥浮选泡沫图像滤波方法的选取[J];选煤技术;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 樊民强;;煤泥浮选回收过程中药剂一体化解决方案初探[A];2005年全国选煤学术会议论文集[C];2005年
2 方义恩;侯玉茂;杨文娣;;煤泥浮选工艺在上海庙矿区的应用[A];纪念中国煤炭学会成立50周年暨2012全国选煤学术交流会论文集[C];2012年
3 夏灵勇;佟顺增;桂夏辉;;高灰细泥对煤泥浮选的影响试验研究[A];2010年全国选煤学术交流会论文集[C];2010年
4 越景林;;姚桥煤矿选煤厂煤泥浮选可行性探讨[A];2011年全国选煤学术交流会论文集[C];2011年
5 佟顺增;;高灰细泥对煤泥浮选的影响试验研究[A];第七次煤炭科学技术大会文集(下册)[C];2011年
6 田小鹏;樊民强;;聚丙烯酰胺对细粒煤泥浮选和过滤的影响[A];2005年全国选煤学术会议论文集[C];2005年
7 王厚军;路迈西;周莉;陆芳琴;王加强;吴存利;;改善孙村煤泥浮选效果的研究[A];2005年全国选煤学术会议论文集[C];2005年
8 杜高仕;刘文礼;孙健;;煤泥浮选泡沫图像识别的研究现状[A];2006中国非金属矿工业大会暨第九届全国非金属矿加工应用技术交流会论文专辑[C];2006年
9 符东旭;朱书全;贺兰鸿;郭美玲;;ZFC乳化油对东庞煤泥浮选效果的应用研究[A];2010年全国选煤学术交流会论文集[C];2010年
10 段建中;魏昌杰;;低阶动力煤浮选技术在燕家河煤矿选煤厂的应用[A];2014年全国选煤学术交流会论文集[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 邓丽君;氯化钠的稳泡效应及其对煤泥浮选行为的影响研究[D];中国矿业大学;2017年
2 王光辉;煤泥浮选过程模型仿真及控制研究[D];中国矿业大学;2012年
3 徐东方;煤—蒙脱石体系浮选过程的强化分离机制研究[D];中国矿业大学(北京);2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李兴平;刘家口选煤厂煤泥浮选提质试验研究[D];中国矿业大学;2015年
2 王雪伟;极硬水对煤泥浮选的影响研究[D];中国矿业大学;2015年
3 郭智平;煤泥浮选加药控制系统的研究与开发[D];太原理工大学;2016年
4 郭坤;聚乙二醇及其衍生物在煤泥浮选中的应用研究[D];太原理工大学;2016年
5 赵文婷;阻垢型水处理剂在煤泥浮选中的应用研究[D];太原理工大学;2016年
6 陈智超;高细泥含量难浮煤泥浮选试验研究[D];太原理工大学;2016年
7 郭明明;煤泥浮选过程中气泡与煤及矿物质粘附几率的研究[D];太原理工大学;2017年
8 高国元;无机盐—表面活性剂对氧化煤泥浮选促进机理的研究[D];太原理工大学;2017年
9 郭丽敏;高灰细粒难浮煤泥浮选工艺研究[D];太原理工大学;2017年
10 贾照丽;煤泥浮选泡沫图像处理技术的研究[D];太原理工大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 通讯员 高娃;60万吨/年煤泥浮选项目开工建设[N];巴彦淖尔日报(汉);2010年
2 通讯员 任润山 薛喜忠 记者 常素莉;邯矿集团 “泥水里”淘得“金豆子”[N];河北经济日报;2010年
3 通讯员 任润山 薛喜忠 记者 许卫兵;冀中能源邯矿集团一项技术创新年可增效4000万元[N];河北日报;2010年
4 特约记者 梁震英 通讯员 李强;甘其毛都口岸加工园区洗煤产能达1610万吨[N];巴彦淖尔日报(汉);2011年
5 冀能;建设绿色能源基地[N];邯郸日报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978