無機鹽-表面活性劑對氧化煤泥浮選促進機理的研究.pdf

1、隨著采煤機械化強度的提高和煤層的變化，煤泥由于氧化生成親水性的含氧官能團，易與水分子形成氫鍵而變的越來越難浮選。近年來，很多學(xué)者對煤泥的浮選藥劑進行了研究，發(fā)現(xiàn)某些表面活性劑不僅能夠增加煤泥表面的疏水性，還能對捕收劑產(chǎn)生乳化作用，促進煤泥表面捕收劑的吸附，增強了捕收劑的捕收性，從而提高浮選效率和精煤產(chǎn)量。
　　本項目的浮選煤泥是用雙氧水在室溫下氧化的屯蘭精煤。煤泥氧化前后浮選試驗的可燃體回收率降低13.63％，說明該煤泥被氧化后疏

2、水性變差。紅外光譜顯示氧化后煤泥波數(shù)在3300cm-1~3650cm-1的-OH、-COOH吸收峰面積明顯增大；3010cm-1~3040cm-1的C=C吸收峰和3000cm-1~3100cm-1苯C-H吸收峰面積減??；氧化后煤泥在1684 cm-1~1724cm-1附近出現(xiàn)C=O的吸收峰。煤泥氧化前的潤濕熱是0.234J.g-1，氧化后的潤濕熱是0.657J.g-1，表明氧化煤更親水，不利于浮選。
　　選取三種不同類型的表面活性

3、劑，陽離子型（CTAB和 DTAC），陰離子型（SDS和SDBS）和非離子型（FM、TWEEN20、TWEEN80、OP-4、OP-13、PEG400DO、ODEA和SPAN80），對屯蘭人工氧化煤泥進行浮選試驗研究，并利用紅外光譜和潤濕熱進行機理分析。試驗結(jié)果表明：陰離子型的SDBS效果最好，當SDBS的用量為300g/t時，可燃體回收率提高了14.56%，精煤產(chǎn)率提高了14.61%，精煤灰分9.13%，尾煤灰分31.53%；當SDS

4、的用量為300g/t時，可燃體回收率提高了12.99%，精煤灰分9.19%，尾煤灰分26.67%，它們可以提高精煤產(chǎn)率和尾煤灰分，對氧化煤的選擇性好，提升了浮選效率。陽離子型的CTAB和DTAC促進作用明顯，僅次于陰離子型。非離子型表面活性劑有促進作用，但OP-4的用量為350g/t時，可燃體回收率降低了38.16%，精煤灰分7.67%，尾煤灰分11.23%，對氧化煤的浮選具有抑制作用。SDBS，SDS，CTAB和DTAC吸附于煤泥表面

5、，烷烴鏈增加了煤泥表面的疏水性。非離子型的表面活性劑（FM、SPAN80、ODEA）有乳化作用，促使煤油在溶液中分散成小液滴，增強了煤油的分散性和捕收性，提高了浮選效果。潤濕熱表明三種表面活性劑的促進效果為陰離子型>陽離子型>非離子型。
　　然后在氧化煤泥浮選過程中添加MgSO4、FeCl3和CaCl2，研究無機陽離子對氧化煤泥浮選的影響。結(jié)果表明：當MgSO4的用量為500g/t時，可燃體回收率提高了8.37%；當CaCl2的用

6、量為250g/t時，可燃體回收率提高了3.89%；當FeCl3的用量為50g/t時，可燃體回收率提高了4.60%。因此，這三種離子的促進效果為 Mg2+>Fe3+>Ca2+。添加 Mg2+后，潤濕熱降低了0.114 J.g-1；添加Fe3+后潤濕熱降低了0.09 J.g-1；添加Ca2+后潤濕熱降低了0.028 J.g-1，潤濕熱表明這三種無機陽離子都能降低氧化煤的親水性，且它們對氧化煤疏水性的影響為Mg2+>Fe3+>Ca2+。

7、>　　最后在氧化煤泥浮選過程中同時添加無機陽離子和表面活性劑，研究無機鹽-表面活性劑對氧化煤泥浮選的共同促進作用。結(jié)果表明：在添加MgSO4，CaCl2和FeCl3這三種無機鹽時，SDBS和SDS這兩種陰離子型表面活性劑的浮選效率降低；PEG400DO，TWEEN80這兩種非離子型表面活性劑有促進作用，OP-4對氧化煤的抑制作用更強。紅外光譜顯示，在添加硫酸鎂后， SDBS和 SDS兩種藥劑的含氧官能團增加，疏水性降低；PEG400DO