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低阶煤的油泡浮选研究进展 被引量:13
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作者 王市委 陶秀祥 +1 位作者 陈松降 唐龙飞 《矿产综合利用》 CAS 北大核心 2020年第4期48-58,共11页
针对低阶煤表面亲水性强、可浮性差及浮选过程中捕收剂消耗量高等问题,国内外研究者研究了低阶煤的汕泡浮选。本文对低阶煤-油泡浮选试验、矿化理论及分选装置进行了归纳总结。低阶煤的油泡浮选试验表明,油泡表面的强疏水性可以提高低... 针对低阶煤表面亲水性强、可浮性差及浮选过程中捕收剂消耗量高等问题,国内外研究者研究了低阶煤的汕泡浮选。本文对低阶煤-油泡浮选试验、矿化理论及分选装置进行了归纳总结。低阶煤的油泡浮选试验表明,油泡表面的强疏水性可以提高低阶煤浮选回收率,降低捕收剂消耗量。诱导时间测试结果表明,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间要远短于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间。目前研究颗粒-气/油泡间水化膜薄化理论的模型主要有Stefan-Reynolds模型、Taylor方程、Stokes-Reynolds-Young-Laplace模型以及Stokes-Reynolds模型。油泡的制备方法主要有高温气化法和常温零调浆法。 展开更多
关键词 低阶煤 油泡 可浮性 疏水性 水化膜 诱导时间
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电解质对低阶煤油泡浮选矿化过程的影响 被引量:9
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作者 陈亮 陈松降 +3 位作者 陶秀祥 杨曌 李路路 范会东 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1432-1439,共8页
浮选矿浆中离子的种类与浓度直接影响着矿物颗粒和气泡的表面电位,进而支配着浮选矿化过程。从热力学和动力学两个方面入手,通过DLVO理论探究了不同电解质对煤粒和油泡间的相互作用势能的影响,结合其在不同电解质条件下诱导时间的差异,... 浮选矿浆中离子的种类与浓度直接影响着矿物颗粒和气泡的表面电位,进而支配着浮选矿化过程。从热力学和动力学两个方面入手,通过DLVO理论探究了不同电解质对煤粒和油泡间的相互作用势能的影响,结合其在不同电解质条件下诱导时间的差异,最终通过相应条件下的油泡浮选试验来证实电解质对低阶煤-油泡浮选矿化黏附过程的影响。结果表明:对于NaCl和CaCl_2两种电解质,随其浓度的增大,煤粒和油泡表面电位的负值均不断减小,煤粒和油泡间的能垒也不断降低,当CaCl_2浓度为100 mmol/L时,煤粒和油泡间的相互作用不存在能垒;并且随这两种电解质浓度的增大,黏附过程的诱导时间逐渐减小,相应地可燃体回收率不断提高,且相同的电解质浓度下,CaCl_2电解质对其相互作用能垒和诱导时间的降低程度更大,可燃体回收率更高。而对于AlCl_3电解质,当其浓度大于20 mmol/L时且随浓度的增大,煤粒和油泡间的相互作用能垒和诱导时间不断增大,相应地可燃体回收率则不断降低。 展开更多
关键词 低阶煤 油泡 电解质 相互作用势能 诱导时间 可燃体回收率
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低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间研究 被引量:4
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作者 王市委 吕洪强 +2 位作者 陈松降 石开仪 陶秀祥 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期786-792,共7页
为表征低阶煤颗粒-气/油泡间矿化过程的差异,通过Sutherland理论下固体颗粒进入泡沫产品的总概率(E)和浮选速率常数(k)之间关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验,求得了低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间。浮选实验研究表明,在相... 为表征低阶煤颗粒-气/油泡间矿化过程的差异,通过Sutherland理论下固体颗粒进入泡沫产品的总概率(E)和浮选速率常数(k)之间关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验,求得了低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间。浮选实验研究表明,在相同的捕收剂消耗量下低阶煤-油泡浮选产率均高于低阶煤-气泡浮选产率。诱导时间测试表明,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间(35 ms)要明显低于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间(93 ms)。上述实验结果表明,油泡表面的疏水性要强于传统浮选气泡表面的疏水性。然而,进一步利用Sutherland理论中固体颗粒进入泡沫产品的总概率和浮选速率常数之间的数学关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验求得的低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间分别为9.67和8.46 ms,其与诱导时间测试仪分别测量的诱导时间差异很大。这主要是由于在实际浮选过程中气/油泡的上升速度分别为23.26和22.68 cm/s,其远高于2015EZ型诱导时间仪测试过程中气/油泡碰撞速度(2.0 cm/s)。因此,诱导时间理论计算表明气泡-颗粒间的碰撞速度对颗粒-气泡间的诱导时间影响很大。上述研究结果表明油泡浮选效果优于传统浮选的内在原因在于低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间小于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间。 展开更多
关键词 低阶煤 油泡 气泡 浮选速率常数 诱导时间 捕收剂
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油泡浮选技术探讨 被引量:4
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作者 李振 于伟 +1 位作者 杨超 周安宁 《中国矿业》 北大核心 2013年第10期117-120,130,共5页
油泡浮选技术的研发从方法的角度为浮选开辟了新的研究领域。为推进我国对油泡浮选技术的认识及研发,通过概述油泡浮选过程以及对油泡技术在油砂及煤泥浮选中的应用分析,解析了相应油泡浮选的实现机制及作用效果,指出油泡浮选相对于常... 油泡浮选技术的研发从方法的角度为浮选开辟了新的研究领域。为推进我国对油泡浮选技术的认识及研发,通过概述油泡浮选过程以及对油泡技术在油砂及煤泥浮选中的应用分析,解析了相应油泡浮选的实现机制及作用效果,指出油泡浮选相对于常规浮选,具有回收率高、选择性好等特点,由此在对高新浮选技术研发提出更高要求的背景下,预期在油泡浮选技术方向开展相关理论和工艺研究,将使我国的矿物加工水平提升一个新的高度,成为提质技术研发的重要举措之一。 展开更多
关键词 油泡 浮选 油砂矿 煤泥
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油泡-低阶煤颗粒间的黏附特性 被引量:18
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作者 陈松降 陶秀祥 +4 位作者 何环 唐龙飞 杨曌 陈亮 王市委 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期745-752,共8页
在浮选矿浆中矿物颗粒能够有效地黏附在气泡上完成矿化过程是浮选技术的关键。用油泡代替气泡,研究难浮低阶煤颗粒与油泡间的相互作用及其黏附特性对于弄清其矿化机制至关重要。从矿物表面电性入手,探究了溶液p H值和表面活性剂对煤样... 在浮选矿浆中矿物颗粒能够有效地黏附在气泡上完成矿化过程是浮选技术的关键。用油泡代替气泡,研究难浮低阶煤颗粒与油泡间的相互作用及其黏附特性对于弄清其矿化机制至关重要。从矿物表面电性入手,探究了溶液p H值和表面活性剂对煤样与油泡间作用力的影响,运用DLVO理论计算了相互作用力的大小,并通过诱导时间这一重要参数评价了黏附效率。实验结果表明,DLT煤样和油泡的等电点分别出现在p H值2~3和p H值3~5之间;当p H=3时溶液中煤样与油泡之间的相互作用不存在能垒;p H>3时开始出现能垒,并随p H值的增大而增大。2-乙基己醇和双十二烷基二甲基溴化铵的加入能够有效地减小煤样与油泡之间的能垒并降低诱导时间,最大降幅分别为74.35%和86.45%。 展开更多
关键词 低阶煤 油泡/活性油泡 表面活性剂 诱导时间 DLVO理论 相互作用力
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Interaction of reactive oily bubble in flotation of bastnaesite 被引量:10
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作者 周芳 王娄翔 +2 位作者 徐政和 刘青侠 池汝安 《Journal of Rare Earths》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第8期772-778,共7页
To understand the flotation mechanism of bastnaesite using reactive oily bubble, the interaction between bastnaesite parti-cles and reactive oily bubbles was investigated by electro-kinetic studies, induction time mea... To understand the flotation mechanism of bastnaesite using reactive oily bubble, the interaction between bastnaesite parti-cles and reactive oily bubbles was investigated by electro-kinetic studies, induction time measurements and small-scale flotation ex-periments. The bastnaesite flotation could be seen as a hetero-coagulation between bastnaesite particles and reactive oily bubbles which was confirmed by the zeta potential distribution and induction time measurements from pH 4.8 to pH 9.0. The small-scale flotation tests were consistent with the hetero-coagulation results, and showed a better flotation of reactive oily bubble than air bubble among all pH range. The interaction force between bastnaesite particles and reactive oily bubbles was evaluated by the classical DLVO theory. It indicated that the attachment could be predicted well by the DLVO theory only in a restricted pH range due to the absence of hydrophilic interaction repulsion force and chemical interaction force. 展开更多
关键词 BASTNAESITE reactive oily bubble FLOTATION hetero-coagulation DLVO theory rare earths
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气泡、油泡和活性油质气泡在浮选中的应用和机理探讨 被引量:7
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作者 周芳 池汝安 《金属矿山》 CAS 北大核心 2018年第4期27-34,共8页
浮选是高效回收矿产资源应用最广泛的技术方法。气泡作为浮选载体在浮选过程中有着举足轻重的作用。以气泡-油泡-活性油质气泡为线索,对比了传统气泡与改性后油泡(气泡表层包裹一薄层油性捕收剂)、活性油质气泡(气泡表层包裹一薄层含有... 浮选是高效回收矿产资源应用最广泛的技术方法。气泡作为浮选载体在浮选过程中有着举足轻重的作用。以气泡-油泡-活性油质气泡为线索,对比了传统气泡与改性后油泡(气泡表层包裹一薄层油性捕收剂)、活性油质气泡(气泡表层包裹一薄层含有捕收剂的中性油)的浮选特性。通过浮选动力学分析了气泡与油泡、活性油质气泡浮选的区别,传统气泡浮选与改性后的油泡浮选均为2步反应,而活性油质气泡实现了1步浮选,大大降低了气泡与矿物颗粒间的黏附功,提高了浮选效率。从油-水界面表面活性剂解离度这个角度分析了活性油质气泡的表面性质,指出活性油质气泡的表面电性由表层中性油中添加的捕收剂和p H决定。通过DLVO理论计算了不同气泡与矿物颗粒间的相互作用能,从理论上解释了活性油质气泡浮选指标更好的原因。活性油质气泡在选矿中的成功应用表明,活性油质气泡与矿物表面的作用均强于传统气泡与矿物表面的作用,即活性油质气泡对矿物具有更强的捕收能力,相较于气泡和油泡的浮选,活性油质气泡浮选有利于提高浮选效率,降低捕收剂用量。活性油质气泡作为浮选载体从气泡这一特殊视觉为浮选行业开辟了一个崭新的研究领域。 展开更多
关键词 浮选 气泡 油泡 活性油质气泡
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神东低阶煤浮选诱导时间的实验研究 被引量:8
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作者 陈松降 陶秀祥 +3 位作者 杨彦成 杨瞾 陈亮 杨自立 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第7期319-321,共3页
诱导时间是煤炭浮选矿化过程中的重要参数。以神东低阶煤为研究对象,采用单因素实验方法分别探究了气泡压缩形变量Δh、接触速度u_j以及气泡直径d_b对煤样诱导时间的影响,并比较研究了普通油泡和活性油泡对气泡-煤粒粘附的强化作用。
关键词 诱导时间 活性油泡 双十二烷基二甲基溴化铵
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侏罗纪烟煤煤岩组分分离富集的研究进展 被引量:4
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作者 屈进州 李振 +4 位作者 赵阳 赵伟 周安宁 周恺 任瑞晨 《矿产保护与利用》 2021年第2期123-128,共6页
侏罗纪烟煤是一种理想的动力用煤和化工原料,但由于其惰质组含量高(多数>35%),严重制约了侏罗纪煤的转化利用效率,并且由此产生严重的资源浪费和环境污染。煤炭精细加工与分质转化是提高侏罗纪烟煤转化效率与产品质量、减少废渣与二... 侏罗纪烟煤是一种理想的动力用煤和化工原料,但由于其惰质组含量高(多数>35%),严重制约了侏罗纪煤的转化利用效率,并且由此产生严重的资源浪费和环境污染。煤炭精细加工与分质转化是提高侏罗纪烟煤转化效率与产品质量、减少废渣与二氧化碳排放的重要举措。针对该煤精细加工(煤岩组分分离富集)中存在的问题,从煤岩组分的表面结构和性质、选择性解离、常规分离富集方法等方面综述了近年的研究进展,分析了主要煤岩组分之间的表面结构和性质差异、最佳解离粒度的选择、常规分离富集方法的局限性,指出了基于油泡表面性质调控的油泡浮选方法可能成为煤岩组分高效分离富集的新方法。 展开更多
关键词 侏罗纪烟煤 煤岩组分 重选 浮选 油泡浮选
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低阶煤浮选过程中的油泡界面特性研究 被引量:2
10
作者 王市委 石开仪 +1 位作者 陈鹏 陶秀祥 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2022年第7期66-70,共5页
低阶煤表面氧官能团极其丰富,在浮选溶液中易与水分子间形成氢键,其表面易被水化膜覆盖。故低阶浮选产率低,捕收剂消耗量大,很难实现工业化应用。而低阶煤-油泡浮选技术大幅度降低了浮选药剂消耗量,减少了浮沉药剂成本,为低阶煤浮选工... 低阶煤表面氧官能团极其丰富,在浮选溶液中易与水分子间形成氢键,其表面易被水化膜覆盖。故低阶浮选产率低,捕收剂消耗量大,很难实现工业化应用。而低阶煤-油泡浮选技术大幅度降低了浮选药剂消耗量,减少了浮沉药剂成本,为低阶煤浮选工业化应用开辟了新的研究方向。通过XPS分析和高速摄像技术对长焰煤颗粒表面性质、颗粒在单个油泡表面滑移速度和单个油泡在溶液中的上升末速度进行了研究,结果表明:在十二烷基盐酸盐(DAH)溶液中的长焰煤颗粒在油泡表面的滑动角速度大于在去离子水溶液中颗粒在气泡表面的滑动角速度,这表明油泡表面疏水性强于气泡;而在去离子水或DAH表面活性剂溶液中,油泡运动末速度均明显低于气泡运动末速度,说明浮选过程中要增加机械搅拌强度,以提高低阶煤颗粒-油泡间的矿化效率。 展开更多
关键词 低阶煤 油泡浮选 界面特性 角速度 上升速度
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胜利褐煤的改性油泡浮选机理 被引量:8
11
作者 杨曌 陈松降 +2 位作者 陶秀祥 陈亮 李路路 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期824-830,共7页
针对胜利褐煤亲水性强、可浮性差的特点,从降低表面亲水性入手,采用2-乙基己醇、2-辛酮和苯乙酸甲酯对普通柴油油泡进行了改性,通过诱导时间对改性油泡的黏附性能进行了表征,借助傅里叶变换红外光谱技术分析了表面活性剂的吸附位点,并... 针对胜利褐煤亲水性强、可浮性差的特点,从降低表面亲水性入手,采用2-乙基己醇、2-辛酮和苯乙酸甲酯对普通柴油油泡进行了改性,通过诱导时间对改性油泡的黏附性能进行了表征,借助傅里叶变换红外光谱技术分析了表面活性剂的吸附位点,并通过计算基团电负性进行了药剂吸附方式的分析,丰富了低阶煤油泡浮选的基础理论。实验结果表明:2-乙基己醇和2-辛酮改性的油泡对褐煤的诱导时间可以降低至40 ms左右,在相同的药剂消耗下,改性油泡比普通油泡的可燃体回收率最高增幅超过60%。FT-IR的分析表明表面活性剂能够抑制褐煤表面—OH的亲水作用,从而提高其可浮性。结合各项测试和基团电负性计算的结果进行分析,可以认为醇—OH能够与煤表面O发生氢键作用,能有效降低亲水性;2-辛酮在高浓度配比下有良好的效果;苯乙酸甲酯中的苯环容易吸附到褐煤的疏水表面,会对药剂中含氧基团的作用效果起到负面影响。 展开更多
关键词 褐煤 改性油泡 诱导时间 FT-IR分析 基团电负性
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活性油泡强化长焰煤浮选的实验研究 被引量:3
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作者 吴思萍 陈松降 +3 位作者 陶秀祥 李振 屈进州 张宁宁 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期285-294,共10页
低阶煤是我国煤炭供应的重要组成部分。低阶煤浮选问题严重制约细粒低阶煤的清洁高效利用,是煤炭行业迫切需要解决的重大技术难题。针对低阶煤的浮选难题,改进了现有的油泡浮选装置。通过在常规浮选载体表面包覆油膜的方式,增强它对低... 低阶煤是我国煤炭供应的重要组成部分。低阶煤浮选问题严重制约细粒低阶煤的清洁高效利用,是煤炭行业迫切需要解决的重大技术难题。针对低阶煤的浮选难题,改进了现有的油泡浮选装置。通过在常规浮选载体表面包覆油膜的方式,增强它对低阶煤颗粒的捕获能力,从而达到强化低阶煤浮选矿化过程的目的。并选用合适的表面活性剂进行油泡的表界面活性强化,从热力学层面探讨表面活性剂类型和用量对油泡浮选性能的影响,通过诱导时间测试和油泡浮选实验全面评价活性油泡浮选技术的可行性,探讨了活性油泡强化低阶煤浮选的机理。结果表明,煤样表面含氧官能团含量高达29.21%,其可浮性极差,在捕收剂用量高达60 kg/t时才可获得82.06%的可燃体回收率。所提出的油泡浮选方法实现了低阶煤的高效分选,捕收剂用量为7 kg/t时,油泡浮选获得了可燃体回收率76.82%和精煤灰分7.21%的良好指标,优于常规浮选捕收剂用量40 kg/t时的浮选指标,相当于把捕收剂用量降低了82.50%。表面活性剂2-乙基己醇和DDAB均可降低柴油的表面张力。同时,2者对柴油的粘度也有一定程度的影响,其中2-乙基己醇对改性柴油的粘度影响很小,而DDAB则能够大幅增大改性柴油的粘度。润湿热力学研究表明,表面活性剂可以在一定程度上促进柴油分子在煤粒表面的吸附与铺展,提高捕收剂的热力学性能,并且改性柴油对煤样的润湿能力并不完全是随表面张力的减小而增大,还与粘度这一参数密切相关。诱导时间和浮选实验结果证实了两种表面活性剂可进一步增强油泡的表界面活性,改善煤样浮选效果。但是,表面活性剂的使用量存在一个最佳临界值,煤样浮选效果对DDAB用量更为敏感,需根据煤样性质严格控制表面活性剂的用量。 展开更多
关键词 长焰煤 油泡浮选 表面活性剂 表面张力 润湿速率
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