抑制劑在煤泥浮選中的作用機理及應用.pdf

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6 煤 炭 加 工 與 綜 合 利 用 COAL PROCESSING&COMPREHENSIVE UTILIZATION No.3,2010 抑制劑在 煤泥浮選 中的作 用機理及應 用 涂照妹 ,劉文禮 ,黃 銳 ,馬 霄霄 ,顏增彥 (中國礦業大學(北京)化學與環境工程學院 ,北京 100083) 摘 要 :通過接觸角測量和紅外線檢測分析 ,論述 了抑制劑在浮選過程 中的作用機理 ;試 驗研究 了不同類型抑制劑對陽泉無煙煤高灰煤泥的浮選效果;結果表 明,使用變性淀粉作為抑 制劑時,精煤灰分降低最為明顯,當用量為 1 kg/t時,得到浮選精煤產率為64.74%,精煤灰 分為8.7%。 關鍵詞 :煤泥 ;浮選;抑制劑 ;作用機理;應用 中圖分類號 :TD943.1 文 獻標識碼 :A 文章 編號 :1005—8397(2010)03-0006-04 中國是以煤炭作為主要能源的消費大國,與 世界其他產煤 大國相 比,我國的原煤灰分偏 高。 隨著煤炭資源消耗和機械化采煤程度的提高,原 煤中細粒煤含量增加 ,大量的粘土類礦物混入到 細粒煤中,使高灰難選細粒煤的分選成為一項難 題。目前 ,最有效的細粒煤分選手段是浮選 ,當 下國內外煤泥浮選藥劑的研究主要側重于烴油類 捕收劑和雜醇類起泡劑 ,對浮選抑制劑的研究相 對較少。抑制劑可以有效抑制高灰煤泥中的粘土 類礦物,達到降灰效果 ,因而抑制劑 的研究對煤 泥降灰脫硫具有重要意義。 1 抑 制劑 的種 類及 作用機理 抑制劑包括無機抑制劑和有機抑制劑,有機 抑制劑又分為小分子有機抑制劑和大分子有機抑 制 劑 。 1.1 無機抑制劑作用原理 無機抑制劑可以分為 pH值調整劑 、電位調 整劑和絡合劑三類。pH值調整劑主要通過影 響 礦物表面 電性 、礦物離子溶解 性 以及藥 劑解離 程度來達到抑制礦 物的 目的;電位調整劑 是通 過控制礦物表 面氧化還原反應 的發生和發展 方 式來抑制礦物 ;絡合 劑是與礦物表 面金屬或溶 收稿日期 :2010-03-01 作者簡介 :涂照妹(1984一 ),男 ,安徽 巢湖人 ,中國礦業 大學(北京)礦物加 工工程專業 2007級在讀碩士研究 生,研 究方 向 :潔凈煤技 術。 液 中金屬離子配位 ,產生 吸附 、溶解 、沉淀 等 作用 。 1.2 有機抑制劑作用原理 有機抑制劑對礦物發生抑制作用的方式主要 有 :① 改變礦漿離子組成 ,使其失去活性 ;② 增大礦物表 面親水性 ;③ 使 吸附于礦物表 面的 捕收劑解 吸或 防止捕收劑吸附 ;④ 活化礦物吸 附捕收劑。 有機抑制劑在礦物表面吸附的方式主要有 以 下兩種 :① 在 礦物表面雙 電層 中靠靜 電力發生 吸附,許多有機抑制劑是有機酸 、堿或鹽類,它 們 的離子可以借靜電力在礦物表面雙電層中發生 吸附;② 通過氫鍵及范德華力吸附于礦物表 面, 各種金屬氧化物礦物 、含氧酸類礦物、鹵化物礦 物等含有高負電性元素的礦物以及在水中發生水 化作用的礦物表 面,都有可能與藥劑 之間形成 氫鍵。 1.3 實例分析 抑制 劑的作 用原理 試驗選取 了水玻璃 (Na SiO,)、六偏磷酸鈉 ((NaPO ) )、淀粉 、羧 甲基纖維素鈉 (CMC)4 種抑制劑作為研究對象 。 (1)水玻璃在硅酸鹽礦物浮選中已取得較廣 泛的應用 ,而煤泥中的粘土礦物含有量大硅酸鹽 脈石礦物細粒,水玻璃是它的有效抑制劑 ,且其 對易 泥 化 的粘 土礦 物 具 有 很 好 的分 散 作 用。 Na:SiO,在水溶液中存在下列平衡 : SiO,+2H,O=Si(OH)4
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