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中高硫煤摇床—浮选联合法脱硫降灰试验研究

作　者: 孙良全
导　师: 张覃；邱跃琴
学　校: 贵州大学
专　业: 矿物加工工程
关键词: 中高硫煤摇床-浮选联合法黄铁矿脱硫降灰煤泥浮选机理
分类号: TD94
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

课题论文是以贵州晴隆中高硫煤为研究对象,在其特性组成分析的基础上,采用摇床—浮选联合法对晴隆中高硫煤进行了脱硫降灰可行性试验研究。并且在试验的基础上进一步探讨了煤泥浮选机理。通过X射线衍射图谱定量分析、偏光显微镜分析和浮沉试验分步释放得到了晴隆中高硫煤的煤岩物相组成、煤系中黄铁矿集合体单体粒度嵌布特性和粒度组成及密度组成等基本性质。结果表明:晴隆煤属低灰中高硫煤,灰分含量为11.23%,硫分含量为3.16%,含有大量有机质,无机矿物成分相对较复杂,主要为黏土类矿物。而硫化矿物硫主要来自黄铁矿,其中煤系中黄铁矿集合体单体属中细粒嵌布,在0.5mm以下,煤系中黄铁矿集合体单体大部分已解离。通过螺旋溜槽与摇床对晴隆中高硫煤进行对比分选试验,摇床重选设备能更有效处理晴隆中高硫煤,故总体考虑采用摇床以考察获得较好最终精煤指标的可能性。试验结果表明:摇床在处理晴隆中高硫煤时,对0.5mm～0.1mm之间的粒级煤粒有明显的脱硫效果,对0.1mm以下的粒级煤粒无明显的脱硫效果,故采用分级入选方式;其中冲次和冲程对脱硫降灰的影响程度最显著;并且在煤浆浓度20%、冲程13mm、冲次380次/min、横向坡度3。及冲水量5.2升/min的操作条件下,可获得产率72.87%和含硫分1.31%、灰分7.82%的精煤。通过采用一次粗选、中煤再选的摇床工艺,精煤产率从72.87%可提高到81.21%,而精煤硫分也仅为1.35%。通过对煤泥脱硫降灰浮选试验,结果表明:煤油-柴油、杂醇、石灰-高锰酸钾脱硫抑制剂浮选药剂更适宜处理晴隆中高硫煤泥;在对煤泥浮选工艺因素的考察中,发现煤泥浆在酸碱度pH 8.29时,能够获得较好的除硫效果,煤浆pH值和脱硫抑制剂石灰-重铬酸钾用量对精煤中硫分含量的影响最显著,pH值为8.29,脱硫抑制剂石灰.重铬酸钾用量312.5g/t,比为3:2,捕收剂煤油.柴油用量400g/t,比值7:1,起泡剂杂醇用量250g/t,煤浆浓度20%,浮选时间4min为最佳的工艺操作条件。通过拟定先浮煤后抑制黄铁矿煤泥工艺流程,在最佳的工艺操作条件下,获得精煤产率为83.03%,精煤中灰分为8.36%,硫分降到了1.18%,脱硫率为77.07%。试验证明,采用摇床—浮选联合法对晴隆中高硫煤进行脱硫降灰是可行的。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
第一章绪论  9-17
  1.1 我国中高硫煤炭资源概况  9
  1.2 中高硫煤中灰分及硫分对煤炭利用的影响  9-10
  1.3 中高硫煤脱硫技术的研究现状  10-15
    1.3.1 硫的赋存形态的研究  10
    1.3.2 物理法脱硫技术的研究  10-13
    1.3.3 化学法脱硫技术的研究  13
    1.3.4 微生物法脱硫技术的研究  13-15
  1.4 研究的意义和目的  15
  1.5 研究的主要内容  15-17
    1.5.1 煤样特性分析研究  15-16
    1.5.2 摇床试验研究  16
    1.5.3 煤泥浮选试验研究  16
    1.5.4 煤泥浮选作用机理初探  16-17
第二章煤样制备、特性测定法及试验结果评价  17-22
  2.1 煤样来源及研究前的制备  17
  2.2 煤样特性的测定法  17-20
    2.2.1 X射线衍射图谱定量分析法  17-18
    2.2.2 显微镜测定分析法  18
    2.2.3 接触角测定法  18
    2.2.4 煤中硫分的测定法  18-19
    2.2.5 煤中灰分测定法  19-20
  2.3 试验结果的评价  20-22
第三章晴隆煤特性组成分析  22-27
  3.1 贵州省晴隆煤炭资源概况  22
  3.2 晴隆煤的性质及组成  22-26
    3.2.1 原煤的基本性质分析  22
    3.2.2 煤岩特性分析  22-24
    3.2.3 煤系中黄铁矿集合体单体解离度测定  24
    3.2.4 原煤浮沉试验  24-26
  3.3 本章小结  26-27
第四章煤的脱硫降灰重选试验  27-38
  4.1 重选试验方案的选择  27-28
    4.1.1 螺旋溜槽分选试验  27-28
    4.1.2 摇床分选试验  28
  4.2 摇床分选效果的评价  28-29
  4.3 各基本因素对摇床分选的影响程度及分选条件试验  29-36
    4.3.1 各工艺参数对摇床分选的影响程度  29
    4.3.2 影响摇床分选的多因素灰色关联分析  29-33
    4.3.3 摇床分选条件试验  33-36
      4.3.3.1 冲水量对摇床分选的影响  33
      4.3.3.2 煤浆浓度对摇床分选的影响  33-34
      4.3.3.3 横向坡度对摇床分选的影响  34-35
      4.3.3.4 冲程对摇床分选的影响  35
      4.3.3.5 冲次对摇床分选的影响  35-36
  4.4 摇床流程试验  36-37
  4.5 本章小结  37-38
第五章煤泥的脱硫降灰浮选试验  38-47
  5.1 煤泥基本性质的分析  38
  5.2 煤泥浮选药剂及药剂选择对比试验  38-40
    5.2.1 煤泥捕收剂选择的对比浮选试验  38-39
    5.2.2 煤泥起泡剂选择的对比浮选试验  39-40
    5.2.3 黄铁矿抑制剂选择对比浮选试验  40
  5.3 煤泥浮选工艺因素的考察  40-46
    5.3.1 煤浆pH值对煤泥浮选的影响试验  41
    5.3.2 脱硫抑制剂用量试验  41-42
    5.3.3 捕收剂和起泡剂用量试验  42
    5.3.4 煤浆浓度对浮选的影响试验  42-43
    5.3.5 正交试验  43-44
    5.3.6 浮选时间的确定试验  44
    5.3.7 煤泥浮选流程的确定  44-46
  5.4 本章小结  46-47
第六章煤泥浮选作用机理初探  47-51
  6.1 煤泥浮选接触角测定  47
  6.2 混合用药捕收共吸附作用机理  47-48
  6.3 脱硫抑制剂作用机理  48-50
    6.3.1 双氧水对黄铁矿的抑制作用机理  48-49
    6.3.2 石灰对黄铁矿的抑制作用机理  49
    6.3.3 苏打对黄铁矿的抑制作用机理  49
    6.3.4 重铬酸钾对黄铁矿的抑制作用机理  49-50
  6.4 本章小结  50-51
第七章结果与讨论  51-53
致谢  53-54
主要参考文献  54-56
A 附录  56-57

中高硫煤摇床—浮选联合法脱硫降灰试验研究

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