【摘要】：煤炭的清潔利用是協調資源利用和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的關鍵,低階煤在我國煤炭資源儲量中占有重要地位,現有細粒低階煤提質利用方法基本為強化浮選,但存在藥劑量大、脫硫效果不理想等問題,研究新的低階煤分選工藝意義重大。本論文以神東礦區(qū)布爾臺礦低階煤泥為研究對象,進行以低溫等離子體處理為主的強化反浮選脫硫技術研究。通過純煤和黃鐵礦的單礦物浮選試驗以及兩者的人工混合礦物浮選試驗,研究低溫等離子體與抑制劑對純礦物浮選行為的影響;結合接觸角、掃描電鏡、能譜分析、X射線光電子能譜分析等手段,研究低溫等離子體對礦物表面的作用機理;以神東礦區(qū)低階煤泥作為實際礦物進行浮選試驗,初步提出以低溫等離子體處理為主的強化反浮選脫硫工藝。純礦物浮選試驗結果表明,通過低溫等離子體處理可以達到純煤與黃鐵礦浮選分離的目的。低溫等離子體處理2分鐘時,黃鐵礦單礦物浮選回收率為75.82%,純煤回收率18.21%,差距明顯。將純煤與黃鐵礦按9:1的質量比例混合,計算硫分為4.98%,其浮選試驗結果顯示,低溫等離子體處理2分鐘后,捕收劑丁基黃藥用量為600g/t時浮選效果最好,此時的精煤產率52.28%,硫分降至0.51%,脫硫率達到89.76%。單獨使用抑制劑糊精也可以達到反浮選的效果,但脫硫效果遠不如低溫等離子體。低溫等離子體與抑制劑協同抑制試驗結果表明,糊精的添加對低溫等離子體強化反浮選脫硫效果是起反作用的。對低溫等離子體處理前后純煤與黃鐵礦的表面接觸角測試結果表明,處理2分鐘后兩者接觸角差值由8.1°增至64.1°。SEM分析結果表明,處理前后純煤表面形態(tài)變化較大,孔隙和溝壑大量增加,表層被明顯破壞,而黃鐵礦表面變化不大。EDS與XPS的寬掃圖譜顯示結果基本一致,處理后的純煤與黃鐵礦表面O元素含量均明顯增加,且增加幅度接近,純煤表面的C元素含量逐漸減小,黃鐵礦表面S元素含量也明顯下降。XPS窄譜分析結果表明,在低溫等離子體處理1至4分鐘內,純煤表面快速進入深度氧化狀態(tài),大部分C-H鍵被氧化為親水性C-O,C=O和O-C=O含氧官能團,親水性大幅增強。而黃鐵礦受氧化程度較慢,表面FeS_2相對含量減小,生成其他化合物包括Fe_2(SO_4)_2和FeSO_4,多硫化物和Fe_2O_3,FeOOH等鐵的氧化物,可浮性改變較小。低階煤泥的實際礦物浮選試驗結果表明,一段正浮選脫灰,二段反浮選脫硫這種兩段浮選方法取得了較好的浮選效果,這種兩段浮選方法的浮選指標相比傳統(tǒng)正浮選得到了明顯提高。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD94
【圖文】：

圖 1.1 煤炭反浮選示意圖Fig 1.1 Diagram of coal reverse flotation利用的一個決定性的元素，硫在煤中主要有其中只有硫鐵礦可以通過物理方法脫除。方法，一段傳統(tǒng)浮選，一段浮選精礦進行二

圖 1.2 低溫等離子體產生原理Fig 1.2 Principle of low temperature plasma.2 低溫等離子體產生方式目前低溫等離子體的產生方式主要有輝光放電、電暈放電、介質阻擋放電

圖 1.3 輝光放電原理Fig 1.3 Principle of glow discharge暈放電電是氣體介質在不均勻電場中的局部自持放電。在曲率半，由于局部電場強度超過氣體的電離場強，使氣體發(fā)生

【參考文獻】

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本文編號：2803867