煤泥微乳捕收剂的制备与应用研究

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随着煤炭开采机械化程度的提高,原煤中的煤泥含量逐渐增高,浮选在选煤中发挥着越来越重要的作用。捕收剂则在浮选中起着关键的作用,普通的捕收剂具有耗量大,选择性差等缺点,开发新型高效的捕收剂具有重要的现实意义。  本文利用OP-10合成了性能优良的表面活性剂OPES,通过微乳化工艺配制了微乳捕收剂MEOC。针对两种可浮性不同的煤泥,分别使用0#柴油与MEOC做捕收剂,进行浮选对比试验,以验证MEOC的浮选效果,最后利用红外光谱分析研究了微乳捕收剂MEOC的浮选作用机理。主要研究内容及结论如下:  (1)通过对OP-10进行改性合成了OPES,具体合成条件为:OP-10∶氨基磺酸∶尿素=1∶1.15∶0.1(物质配比)、反应温度130℃、反应时间1h,合成OPES活性物的含量可以达到81.77%。对OP-10和OPES的CMC值进行了检测,OP-10的CMC值为0.004%,OPES的CMC值为0.0013%,合成的OPES的CMC值低于OP-10。  (2)考察了表面活性剂、助表面活性剂、以及之间的质量比(Km)对微乳形成的影响,并对三种因素进行优化,通过正交试验及电导优化试验确定新型煤泥微乳捕收剂的配方为,0#柴油∶混合表面活性剂∶水=5∶5∶4(w/w/w)。通过电导和染色法确定了微乳捕收剂MEOC为O/W型微乳液。微乳捕收剂MEOC的粒径为57.95nm。  (3)对SC煤泥的浮选结果:柴油用量为1.0kg/t时,精煤的灰分为10.27%,精煤的产率为66.28%,使用微乳捕收剂MEOC用量为0.6kg/t时可以达到相近的浮选指标,微乳捕收剂MEOC降低了79.6%的柴油用量。  (4)对CX煤泥的浮选结果:柴油用量为2.5kg/t时,精煤的灰分为8.35%,精煤的产率为88.13%,使用微乳捕收剂MEOC用量为1.0kg/t时可以达到相近的浮选指标,微乳捕收剂MEOC降低了85.6%的柴油用量。  (5)对浮选前后的煤泥进行了红外光谱分析,浮选后的煤泥增加新的官能团-S-O-。该基团与煤泥的表面亲水性基团产生吸附,此时余下的烷烃等部分为疏水基,指向外部,从而增大了煤粒的整体的疏水性。对微乳捕收剂MEOC的吸附类型进行了研究,结果表明微乳捕收剂MEOC的吸附类型为物理吸附。
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