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期刊简介

  • 主管

    中国煤炭科工集团有限公司

  • 主办

    煤炭科学研究总院有限公司
    煤炭工业洁净煤工
    程技术研究中心

  • 主编

    解强

  • 刊期

    月刊

  • ISSN

    1006-6772

  • CN

    11-3676/TD

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基于响应面法优化SDBS对低阶煤泥浮选的促进作用

2019年 第03期
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作者:
马椽栋
刘嘉友
张庆建
迟亚妮
李琳
单位:
山东科技大学 化学与环境工程学院;中国矿业大学 化工学院;山东出入境检验检疫局检验检疫技术中心
摘要:

针对低阶煤表面含氧官能团多,传统浮选药剂分选效果较差的难题,采用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为浮选促进剂开展了低阶煤浮选试验研究。通过单因素条件试验,确定适宜的柴油和SDBS用量分别为6~9 kg/t和800~1 500 g/t,仲辛醇与柴油用量比为1∶10~1∶5。在此基础上,采用响应面法对柴油、仲辛醇和SDBS的用量进行优化,优化试验结果表明,柴油、仲辛醇、SDBS之间存在交互作用,其主效应关系为:SDBS >柴油 >仲辛醇,并获得了以浮选完善度为响应值的二阶回归方程,确定了柴油、仲辛醇、SDBS的最佳用量分别为8.57 kg/t、1.28 kg/t、1 307 g/t,此时浮选完善度的理论值为24.16%,在最优药剂用量条件下开展了浮选验证试验,获得的浮选完善度为23.98%,与响应面法得到的理论值基本相符,表明采用响应面法优化药剂制度准确可行。XPS宽程扫描检测结果表明,低阶煤表面的氧碳比为1.40%,吸附SDBS、柴油和柴油+SDBS后,氧碳比分别降至1.26%、1.12%和1.01%;XPS C1s分析结果表明,低阶煤表面的C—C/C—H基团含量为66.47%,吸附SDBS、柴油和柴油+SDBS后,分别提高到72.60%、75.13%和77.12%;吸附前后,低阶煤表面含氧官能团含量均明显降低,C—O基团含量由吸附前的16.59%分别降低至15.71%、14.66%和12.71%,C.O基团由10.09%分别降低至7.70%、4.23%和5.64%,O-C-O基团由6.85%分别降低至3.99%、5.98%和4.54%。XPS检测结果表明,将柴油和SDBS复配使用,作用效果优于单独使用柴油和SDBS。SDBS作为促进剂时,低阶煤表面C—C/C—H基团含量的增加以及含氧官能团含量的降低,表明SDBS与低阶煤表面发生了以氢键吸附为主的物理吸附,实现了对低阶煤表面含氧官能团的有效覆盖,同时,SDBS中的C—C/C—H基团暴露在低阶煤表面,增强了低阶煤表面的疏水性,有利于改善低阶煤泥的可浮性。

关键词:
响应面法
SDBS
低阶煤
浮选
XPS
作者简介:
马椽栋(1996—),男,山东日照人,硕士研究生,主要从事矿物(煤)分选理论与工艺研究。E-mail:1569980433@qq.com。
图表:
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