无机电解质与表面活性剂共同作用对低阶煤表面性质及可浮性的影响

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早在1932-1934年就有关于无机电解质能够通过控制溶液气泡的稳定性和煤颗粒的疏水性促进煤浮选的报道。本文研究了在哈利蒙特管中使用NaCl、CaCl2、MgCl2·6H20、AlCl3·6H2O四种无机电解质与阳离子表面括性剂十二胺、非离子表面活性剂Span-80和TX-10共同作用后，对平朔长焰煤、东坡长焰煤、义马长焰煤以及义马风化煤四种煤样浮选的影响，并对无机电解质与表面活性剂共同作用的机理进行探讨。
　　通过对四种煤样的工业分析、X光电子能谱分析以及红外光谱分析的结果得出，平朔长焰煤、东坡长焰煤及义马风化煤的含氧官能团较多、灰分含量较大。三种长焰煤具有明显的-OH、-CH2-、-CH3、醛、酮基团，义马风化煤基本不存在支链的烷烃。
　　通过起泡性实验表明，溶液及矿浆中，无机电解质单独存在时或无机电解质与表面活性剂共同存在时，气泡直径均随无机电解质浓度的增大呈先变小后略有变大的趋势。在本实验用量范围内，无机电解质浓度为0.4mol／L，时气泡直径最小。无机电解质与表面活性剂共同作用时，溶液表面有泡沫累积，矿浆中气泡对煤粒产生捕收能力。由表面张力测试可知，NaCl与Span-80，CaCl2、MgCl2与十二胺共同作用后使溶液的表面张力有较为明显的降低。
　　通过考察四种原煤的疏水性变化可知，无机电解质用量小于0.2mol／L时，无机电解质可促进煤粒与表面活性剂间的吸附，可改善煤粒表面的疏水性。当无机电解质用量大于0.2mol／L时，煤粒表面疏水性变差。煤粒表面的电性变化结果表明，无机电解质与表面活性剂的加入使煤粒的Zela电位向正电位方向移动。金属离子所带电荷和离子半径，以及表面活性剂的类型均能影响煤粒表面Zeta电位。影响Zeta电位的能力为：Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+，阳离子型表面活性剂>非离子型表面活性剂。
　　由浮选验证实验可知，无机电解质与表面活性剂共同作用能够提高低阶煤的精煤产率，与传统药剂相比更适合低阶煤浮选。其中，NaCl与Span-80共同作用，CaCl2、MgCl2与十二胺共同作用后浮选效果较明显。平朔长焰煤、东坡长焰煤、义马长焰煤及义马风化煤的最佳浮选产率分别为51.77％、48.80％、64.01％和55.65％。

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作者
韩艳娜;
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作者单位

太原理工大学;

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授予单位太原理工大学;
学科化学工艺
授予学位硕士
导师姓名王怀法;
年度 2011
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TD923.1;TQ028.94;
关键词
无机电解质; 表面活性剂; 低阶煤表面; 起泡性实验; Zeta电位; 浮选验证;

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