低阶煤泥浮选过程中,由于其表面疏水性差,烃类油捕收剂能否顺利吸附在其表面,对最终的浮选效果具有重要影响。为强化烃类油捕收剂在低阶煤表面的吸附,采用理论计算、分子模拟和试验分析方法研究了高剪切调浆对低阶煤泥浮选的影响规律和强化机理。通过吸附量测试和理论计算研究了正十二烷油滴在煤颗粒表面的吸附规律;借助分子动力学模拟方法构建了正十二烷-水-低阶煤模拟体系,探索了正十二烷与煤表面的初始距离对最终吸附结果的影响;通过开展高剪切调浆浮选试验研究了叶轮转速对浮选精煤产率和灰分的影响规律。结果表明,高剪切调浆可显著提高捕收剂正十二烷在低阶煤表面的吸附量,当叶轮转速超2000r/min时,吸附量增幅逐渐降低,最终吸附量趋于稳定;正十二烷油滴与煤颗粒之间存在一个能垒,越过能垒后,总势能迅速降低;初始状态下正十二烷油滴与低阶煤表面的距离对最终模拟平衡结果有重要影响,初始距离较近时,油滴可在煤表面吸附并铺展,而初始距离较远时,则无法吸附;高剪切调浆可显著改善低阶煤的浮选效果,调浆叶轮转速为2000r时,浮选精煤产率增加了近13%,而灰分基本保持不变。

乔二乐(1988—),女,山西太原人,硕士研究生。E-mail:shen654520@aust.edu.cn

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乔二乐,闵凡飞,沈亮,等.高剪切调浆强化低阶煤泥浮选及其作用机理[J].洁净煤技术,2023,29(12):136-144.