抑制剂在煤泥浮选中的作用机理及应用.pdf

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1、煤炭加工与综合利用COALPROCESSING＆COMPREHENSIVEUTILIZATIONNo．3，20106抑制剂在煤泥浮选中的作用机理及应用涂照妹，刘文礼，黄锐，马霄霄，颜增彦(中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院，北京100083)摘要：通过接触角测量和红外线检测分析，论述了抑制剂在浮选过程中的作用机理；试验研究了不同类型抑制剂对阳泉无烟煤高灰煤泥的浮选效果；结果表明，使用变性淀粉作为抑制剂时，精煤灰分降低最为明显，当用量为1kg／t时，得到浮选精煤产率为64．74％，精煤灰分为8．7％。关键词：煤泥；浮选；

2、抑制剂；作用机理；应用中图分类号：TD943．1文献标识码：A文章编号：1005—8397(2010)03-0006-04中国是以煤炭作为主要能源的消费大国，与液中金属离子配位，产生吸附、溶解、沉淀等世界其他产煤大国相比，我国的原煤灰分偏高。作用。随着煤炭资源消耗和机械化采煤程度的提高，原1．2有机抑制剂作用原理煤中细粒煤含量增加，大量的粘土类矿物混入到有机抑制剂对矿物发生抑制作用的方式主要细粒煤中，使高灰难选细粒煤的分选成为一项难有：①改变矿浆离子组成，使其失去活性；②题。目前，最有效的细粒煤分选手段是浮选，当增大矿物表

3、面亲水性；③使吸附于矿物表面的下国内外煤泥浮选药剂的研究主要侧重于烃油类捕收剂解吸或防止捕收剂吸附；④活化矿物吸捕收剂和杂醇类起泡剂，对浮选抑制剂的研究相附捕收剂。对较少。抑制剂可以有效抑制高灰煤泥中的粘土有机抑制剂在矿物表面吸附的方式主要有以类矿物，达到降灰效果，因而抑制剂的研究对煤下两种：①在矿物表面双电层中靠静电力发生泥降灰脱硫具有重要意义。吸附，许多有机抑制剂是有机酸、碱或盐类，它1抑制剂的种类及作用机理们的离子可以借静电力在矿物表面双电层中发生吸附；②通过氢键及范德华力吸附于矿物表面，抑制剂包括无机抑制剂和有机抑

4、制剂，有机各种金属氧化物矿物、含氧酸类矿物、卤化物矿抑制剂又分为小分子有机抑制剂和大分子有机抑物等含有高负电性元素的矿物以及在水中发生水制剂。化作用的矿物表面，都有可能与药剂之间形成1．1无机抑制剂作用原理氢键。无机抑制剂可以分为pH值调整剂、电位调1．3实例分析抑制剂的作用原理整剂和络合剂三类。pH值调整剂主要通过影响试验选取了水玻璃(NaSiO，)、六偏磷酸钠矿物表面电性、矿物离子溶解性以及药剂解离((NaPO))、淀粉、羧甲基纤维素钠(CMC)4程度来达到抑制矿物的目的；电位调整剂是通种抑制剂作为研究对象。过控制矿物

5、表面氧化还原反应的发生和发展方(1)水玻璃在硅酸盐矿物浮选中已取得较广式来抑制矿物；络合剂是与矿物表面金属或溶泛的应用，而煤泥中的粘土矿物含有量大硅酸盐脉石矿物细粒，水玻璃是它的有效抑制剂，且其收稿日期：2010-03-01对易泥化的粘土矿物具有很好的分散作用。作者简介：涂照妹(1984一)，男，安徽巢湖人，中国矿业Na：SiO，在水溶液中存在下列平衡：大学(北京)矿物加工工程专业2007级在读硕士研究生，研究方向：洁净煤技术。SiO，+2H，O=Si(OH)42010年第3期涂照妹，等：抑制剂在煤泥浮选中的作用机理及应用

6、7SiO(OH)22一+H=SiO(OH)一可溶解于碱，并以一定的溶解度溶于水。SiO(OH)3一+H=SiO(OH)4羧甲基纤维素钠做抑制剂使用，对脉石矿物水玻璃对矿物的抑制作用主要是带负电荷的具有很好的絮凝作用，可以很好的控制煤泥中粘硅酸胶粒以及SiO(OH)一在矿物表面吸附后，土矿泥的影响。其作用原理与淀粉类似。使矿物强烈亲水。如胶态硅酸和SiO(OH)一与1．4抑制剂作用机理检测煤泥中的硅酸盐矿物具有相同的酸根，比较容易1．4．1粘土矿物与药剂作用前后接触角测量吸附在这些矿物表面，且吸附牢固，所以水玻璃取高灰尾煤5

7、0g(含粘土矿物50％以上)与是粘土矿物的良好抑制剂。1L浓度1g／L的抑制剂溶液在浮选机中搅拌(2)六偏磷酸钠((NaPO))不是一个简单20rain，过滤后将煤泥与滤纸在60℃条件下烘的化合物，而是一种多磷酸盐。在水溶液中各基干，再制成试验片，用视频光学接触角测量仪测本结构单元相互聚合连成螺旋状的链状聚合体，量接触角，结果如图1和表1所示。可以表示为(NaPO)，n=20～100。它在水中的分解式如下：≥÷1l≤(NaPO3)6+6H20=6NaOH+6HPO3(水解反应)HPO+H0：HPO(偏磷酸钠水解成正磷酸)H

8、PO=H+HPO一(正磷酸解离)H2PO4一=H+HPO4一HPO4=H+PO4一j

9、六偏磷酸钠在水溶液中电离的阴离子有很强j水．的活性，可与煤泥粘土矿物中的can、Mg、h跛Fe等离子反应生成亲水而稳定的络合物，从而对晶格中含有这些金属阳离子的矿物产生抑制作觇群●．■■；用。六偏磷酸钠吸附在矿物表面后