起泡剂乳液的制备、性能及在煤浮选中的应用研究
发布时间:2022-08-08 14:11
采煤机械化程度的提高、煤田地质条件的恶化以及次生煤泥的增多导致洗选加工过程中细粒煤含量急剧增大,直接造成浮选压力提高、药剂消耗增多、精煤污染严重等一系列问题,对提高精煤产品质量和清洁高效利用煤炭带来诸多不便,增加了洗选成本,这都不符合当前发展绿色能源经济的需求。为提高煤炭分选效率和发展煤炭清洁利用,众多学者就目前工业应用中回收细粒煤最为有效的浮选技术在理论和实践方面做了详细研究。学者们普遍认为改进浮选药剂是各种提高浮选效率的方法中最为便捷高效的途径。理论和实践表明,将浮选药剂制备成乳液使用,不仅可以降低药剂消耗,还能提高浮选速度,增加精煤产率。近年来,部分选煤厂在生产实践中发现起泡剂添加不均匀,难以定量控制,造成浮选效果波动和浮选药剂浪费,这也成为制约煤炭清洁利用的难题。本文以上述难题为出发点,针对起泡剂乳液的开发利用展开一系列试验,对起泡剂乳液的制备、性质和应用进行试验研究。论文通过起泡剂乳液制备试验、稳定性试验、起泡性能测试试验、浮选对比试验、分粒级浮选试验、全粒级与分粒级浮选速度试验、激光粒度分析、Zeta电位分析、Turbiscan稳定性分析、X射线衍射光谱分析、X射线荧光光谱...
【文章页数】:146 页
【学位级别】:博士
【文章目录】:
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 起泡剂研究现状
1.2.1 起泡剂种类
1.2.2 起泡剂作用机理
1.2.3 起泡剂起泡性能评价方法
1.2.4 起泡剂发展趋势
1.3 浮选药剂乳液研究现状
1.3.1 浮选药剂乳液制备方法研究现状
1.3.2 浮选药剂乳液稳定性研究现状
1.3.3 乳液浮选研究现状
1.4 论文研究意义及内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
1.4.3 技术路线
1.5 本章小结
2 起泡剂乳液的制备及影响因素研究
2.1 试验材料与设备
2.1.1 试验材料与试剂
2.1.2 试验仪器与设备
2.2 试验方法
2.2.1 乳液制备方法
2.2.2 乳化剂筛选试验
2.2.3 形成要素试验
2.2.4 响应面优化试验
2.2.5 乳液粒径测试方法
2.2.6 乳液制备工艺条件确定
2.3 结果与讨论
2.3.1 HLB值对乳液平均粒径的影响
2.3.2 乳化剂种类对乳液平均粒径的影响
2.3.3 形成要素试验分析
2.3.4 响应面优化试验分析
2.4 起泡剂乳液形成机理分析
2.5 本章小结
3 起泡剂乳液的稳定机理研究
3.1 试验材料与设备
3.1.1 试验材料与试剂
3.1.2 试验仪器与设备
3.2 试验方法
3.2.1 起泡剂乳液的制备
3.2.2 常温贮存对乳液稳定性的影响
3.2.3 pH值对乳液稳定性的影响
3.2.4 离子对乳液稳定性的影响
3.2.5 煤泥水水质对乳液稳定性的影响
3.2.6 乳液粒径测定
3.2.7 乳液Zeta电位测定
3.2.8 多重光散射技术测定乳液稳定性
3.3 结果与讨论
3.3.1 贮存稳定性分析
3.3.2 酸碱稳定性分析
3.3.3 离子稳定性分析
3.3.4 乳液在煤泥水中的分散行为分析
3.4 乳液的稳定机理分析
3.4.1 起泡剂乳液的氢键稳定机理
3.4.2 起泡剂乳液荷电稳定机理
3.5 本章小结
4 起泡剂乳液的起泡特性
4.1 试验材料和设备
4.1.1 试验材料与试剂
4.1.2 试验仪器与设备
4.2 起泡剂性能测试方法
4.2.1 起泡性能测试系统
4.2.2 起泡性能测试原理与方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 起泡能力
4.3.2 泡沫稳定性
4.3.3 泡沫粘度
4.3.4 乳化剂对起泡性的影响分析
4.4 本章小结
5 起泡剂乳液对煤泥浮选的影响
5.1 试验材料
5.1.1 试验煤样
5.1.2 试验试剂与设备
5.2 试验方法
5.2.1 煤样粒度分析
5.2.2 煤样密度分析
5.2.3 X射线试验
5.2.4 浮选试验
5.2.5 浮选效果评价
5.3 结果与讨论
5.3.1 煤样XRD分析
5.3.2 煤样的XRF分析
5.3.3 浮选条件试验结果分析
5.3.4 煤样的浮选速度试验结果分析
5.3.5 煤样的分步释放试验结果分析
5.3.6 起泡剂乳液的浮选结果分析
5.3.7 起泡剂乳液的分级浮选结果分析
5.4 本章小结
6 起泡剂乳液的浮选动力学特性分析
6.1 试验材料和方法
6.1.1 试验材料
6.1.2 试验方法
6.2 结果与讨论
6.2.1 乳液对煤泥浮选速度的影响
6.2.2 乳液浮选动力学模型的建立
6.2.3 乳液的煤泥浮选动力学特性分析
6.3 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新性与展望
参考文献
致谢
作者简介
在学期间发表的学术论文
在学期间参加科研项目
【参考文献】:
期刊论文
[1]浮选起泡剂的研究进展[J]. 程雅丽,付晓恒,杨晓冉,王春雳,刘金亭. 煤炭工程. 2017(09)
[2]基于多重散射光理论的石油焦/褐煤共成浆稳定性的研究[J]. 任阳光,徐志强,周燕,郑家兴,李群,胡佳木,邵帅. 煤炭学报. 2017(08)
[3]煤用起泡剂乳液稳定性研究与形成机理分析[J]. 崔浩然,朱书全,陈慧昀,徐东方. 中国煤炭. 2017(07)
[4]仲辛醇乳液的制备及电解质对其稳定性的影响机理[J]. 崔浩然,朱书全,徐东方,陈慧昀. 煤炭学报. 2017(S1)
[5]捕收剂和起泡剂作用机理分析[J]. 孟晓光. 煤炭加工与综合利用. 2017(05)
[6]蒙脱石与煤的异相凝聚机理[J]. 徐东方,武昊,朱志波,朱书全. 煤炭学报. 2017(05)
[7]两种聚合物表面活性剂与渤海B油田原油乳化性能研究[J]. 吕鹏,王成胜,吴晓燕,左清泉,吴雅丽,樊俊楼. 日用化学工业. 2017(04)
[8]电感耦合等离子体发射光谱法测定煤灰成分中8个元素[J]. 黄震波. 低碳世界. 2017(05)
[9]聚合物浓度对油水乳状液粒径的影响[J]. 李永丰,卢大艳,李云峰,宫承君. 油气田环境保护. 2016(06)
[10]利用Turbiscan Lab稳定性分析仪研究水焦浆的稳定性[J]. 孙美洁,郑剑平,王浩,王楠,孙阳阳,楚天成. 石油学报(石油加工). 2016(06)
博士论文
[1]煤—蒙脱石体系浮选过程的强化分离机制研究[D]. 徐东方.中国矿业大学(北京) 2017
[2]基于油页岩组成结构的热解特性研究[D]. 畅志兵.中国矿业大学(北京) 2017
[3]高乳化性大豆蛋白的制备及其界面流变性质的研究[D]. 李伟伟.江南大学 2017
[4]宝日褐煤提质过程热碎特性研究[D]. 曲洋.中国矿业大学(北京) 2016
[5]农药乳液剂型界面膜扩张粘弹性质研究[D]. 李明.中国农业大学 2015
[6]煤乳化浮选药剂的制备与应用机理研究[D]. 解维伟.中国矿业大学(北京) 2009
[7]泡沫复合驱模拟体系的表面性质及泡沫性能研究[D]. 王晓春.中国科学院研究生院(理化技术研究所) 2008
[8]新型抗盐抗温泡沫复合体系的研究与性能评价[D]. 赵化廷.西南石油学院 2005
[9]油水界面膜与乳状液稳定性关系的研究[D]. 夏立新.中国科学院研究生院(大连化学物理研究所) 2003
硕士论文
[1]聚苯乙烯纳米粒子作为浮选捕收剂的试验研究及机理分析[D]. 曹明强.太原理工大学 2016
[2]煤中汞在分选过程中的迁移与脱除规律研究[D]. 丛龙斐.中国矿业大学 2016
[3]超声乳化与化学改性协同作用对起泡剂性能的影响[D]. 何双杰.太原理工大学 2015
[4]轮胎热解油及其乳状液作为新型煤用浮选捕收剂的试验研究[D]. 王豪.太原理工大学 2015
[5]两种乳化液膜体系界面粘弹性研究及破乳剂合成初探[D]. 蒋其辉.广西大学 2014
[6]阳离子型聚苯乙烯纳米粒子作为新型煤炭浮选捕收剂的试验研究[D]. 李小婷.太原理工大学 2014
[7]烷基糖苷类浮选起泡剂的合成与性能研究[D]. 闫芳.安徽理工大学 2010
[8]原油乳状液转相特性研究[D]. 徐超.中国石油大学 2010
[9]泡沫复合体系性能评价及注入方式优化研究[D]. 黄敏.大庆石油学院 2009
本文编号:3671655
【文章页数】:146 页
【学位级别】:博士
【文章目录】:
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 起泡剂研究现状
1.2.1 起泡剂种类
1.2.2 起泡剂作用机理
1.2.3 起泡剂起泡性能评价方法
1.2.4 起泡剂发展趋势
1.3 浮选药剂乳液研究现状
1.3.1 浮选药剂乳液制备方法研究现状
1.3.2 浮选药剂乳液稳定性研究现状
1.3.3 乳液浮选研究现状
1.4 论文研究意义及内容
1.4.1 研究意义
1.4.2 研究内容
1.4.3 技术路线
1.5 本章小结
2 起泡剂乳液的制备及影响因素研究
2.1 试验材料与设备
2.1.1 试验材料与试剂
2.1.2 试验仪器与设备
2.2 试验方法
2.2.1 乳液制备方法
2.2.2 乳化剂筛选试验
2.2.3 形成要素试验
2.2.4 响应面优化试验
2.2.5 乳液粒径测试方法
2.2.6 乳液制备工艺条件确定
2.3 结果与讨论
2.3.1 HLB值对乳液平均粒径的影响
2.3.2 乳化剂种类对乳液平均粒径的影响
2.3.3 形成要素试验分析
2.3.4 响应面优化试验分析
2.4 起泡剂乳液形成机理分析
2.5 本章小结
3 起泡剂乳液的稳定机理研究
3.1 试验材料与设备
3.1.1 试验材料与试剂
3.1.2 试验仪器与设备
3.2 试验方法
3.2.1 起泡剂乳液的制备
3.2.2 常温贮存对乳液稳定性的影响
3.2.3 pH值对乳液稳定性的影响
3.2.4 离子对乳液稳定性的影响
3.2.5 煤泥水水质对乳液稳定性的影响
3.2.6 乳液粒径测定
3.2.7 乳液Zeta电位测定
3.2.8 多重光散射技术测定乳液稳定性
3.3 结果与讨论
3.3.1 贮存稳定性分析
3.3.2 酸碱稳定性分析
3.3.3 离子稳定性分析
3.3.4 乳液在煤泥水中的分散行为分析
3.4 乳液的稳定机理分析
3.4.1 起泡剂乳液的氢键稳定机理
3.4.2 起泡剂乳液荷电稳定机理
3.5 本章小结
4 起泡剂乳液的起泡特性
4.1 试验材料和设备
4.1.1 试验材料与试剂
4.1.2 试验仪器与设备
4.2 起泡剂性能测试方法
4.2.1 起泡性能测试系统
4.2.2 起泡性能测试原理与方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 起泡能力
4.3.2 泡沫稳定性
4.3.3 泡沫粘度
4.3.4 乳化剂对起泡性的影响分析
4.4 本章小结
5 起泡剂乳液对煤泥浮选的影响
5.1 试验材料
5.1.1 试验煤样
5.1.2 试验试剂与设备
5.2 试验方法
5.2.1 煤样粒度分析
5.2.2 煤样密度分析
5.2.3 X射线试验
5.2.4 浮选试验
5.2.5 浮选效果评价
5.3 结果与讨论
5.3.1 煤样XRD分析
5.3.2 煤样的XRF分析
5.3.3 浮选条件试验结果分析
5.3.4 煤样的浮选速度试验结果分析
5.3.5 煤样的分步释放试验结果分析
5.3.6 起泡剂乳液的浮选结果分析
5.3.7 起泡剂乳液的分级浮选结果分析
5.4 本章小结
6 起泡剂乳液的浮选动力学特性分析
6.1 试验材料和方法
6.1.1 试验材料
6.1.2 试验方法
6.2 结果与讨论
6.2.1 乳液对煤泥浮选速度的影响
6.2.2 乳液浮选动力学模型的建立
6.2.3 乳液的煤泥浮选动力学特性分析
6.3 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 创新性与展望
参考文献
致谢
作者简介
在学期间发表的学术论文
在学期间参加科研项目
【参考文献】:
期刊论文
[1]浮选起泡剂的研究进展[J]. 程雅丽,付晓恒,杨晓冉,王春雳,刘金亭. 煤炭工程. 2017(09)
[2]基于多重散射光理论的石油焦/褐煤共成浆稳定性的研究[J]. 任阳光,徐志强,周燕,郑家兴,李群,胡佳木,邵帅. 煤炭学报. 2017(08)
[3]煤用起泡剂乳液稳定性研究与形成机理分析[J]. 崔浩然,朱书全,陈慧昀,徐东方. 中国煤炭. 2017(07)
[4]仲辛醇乳液的制备及电解质对其稳定性的影响机理[J]. 崔浩然,朱书全,徐东方,陈慧昀. 煤炭学报. 2017(S1)
[5]捕收剂和起泡剂作用机理分析[J]. 孟晓光. 煤炭加工与综合利用. 2017(05)
[6]蒙脱石与煤的异相凝聚机理[J]. 徐东方,武昊,朱志波,朱书全. 煤炭学报. 2017(05)
[7]两种聚合物表面活性剂与渤海B油田原油乳化性能研究[J]. 吕鹏,王成胜,吴晓燕,左清泉,吴雅丽,樊俊楼. 日用化学工业. 2017(04)
[8]电感耦合等离子体发射光谱法测定煤灰成分中8个元素[J]. 黄震波. 低碳世界. 2017(05)
[9]聚合物浓度对油水乳状液粒径的影响[J]. 李永丰,卢大艳,李云峰,宫承君. 油气田环境保护. 2016(06)
[10]利用Turbiscan Lab稳定性分析仪研究水焦浆的稳定性[J]. 孙美洁,郑剑平,王浩,王楠,孙阳阳,楚天成. 石油学报(石油加工). 2016(06)
博士论文
[1]煤—蒙脱石体系浮选过程的强化分离机制研究[D]. 徐东方.中国矿业大学(北京) 2017
[2]基于油页岩组成结构的热解特性研究[D]. 畅志兵.中国矿业大学(北京) 2017
[3]高乳化性大豆蛋白的制备及其界面流变性质的研究[D]. 李伟伟.江南大学 2017
[4]宝日褐煤提质过程热碎特性研究[D]. 曲洋.中国矿业大学(北京) 2016
[5]农药乳液剂型界面膜扩张粘弹性质研究[D]. 李明.中国农业大学 2015
[6]煤乳化浮选药剂的制备与应用机理研究[D]. 解维伟.中国矿业大学(北京) 2009
[7]泡沫复合驱模拟体系的表面性质及泡沫性能研究[D]. 王晓春.中国科学院研究生院(理化技术研究所) 2008
[8]新型抗盐抗温泡沫复合体系的研究与性能评价[D]. 赵化廷.西南石油学院 2005
[9]油水界面膜与乳状液稳定性关系的研究[D]. 夏立新.中国科学院研究生院(大连化学物理研究所) 2003
硕士论文
[1]聚苯乙烯纳米粒子作为浮选捕收剂的试验研究及机理分析[D]. 曹明强.太原理工大学 2016
[2]煤中汞在分选过程中的迁移与脱除规律研究[D]. 丛龙斐.中国矿业大学 2016
[3]超声乳化与化学改性协同作用对起泡剂性能的影响[D]. 何双杰.太原理工大学 2015
[4]轮胎热解油及其乳状液作为新型煤用浮选捕收剂的试验研究[D]. 王豪.太原理工大学 2015
[5]两种乳化液膜体系界面粘弹性研究及破乳剂合成初探[D]. 蒋其辉.广西大学 2014
[6]阳离子型聚苯乙烯纳米粒子作为新型煤炭浮选捕收剂的试验研究[D]. 李小婷.太原理工大学 2014
[7]烷基糖苷类浮选起泡剂的合成与性能研究[D]. 闫芳.安徽理工大学 2010
[8]原油乳状液转相特性研究[D]. 徐超.中国石油大学 2010
[9]泡沫复合体系性能评价及注入方式优化研究[D]. 黄敏.大庆石油学院 2009
本文编号:3671655
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