高硫煤电化学调浆浮选脱硫研究

摘要

该文将电化学调浆技术运用于高硫煤浮选脱硫研究,探讨了矿浆Eh与PH值的变化与煤系黄铁矿可浮性的关系.首次进行了这三种高硫煤的电化学调浆还原的研究,考察了电解电位、电解时间、电解质浓度、介质pH值等对脱硫率的影响.研究表明,电化学浮选脱硫率随电解电压、电解时间、介质pH值呈规律性变化.该文运用XRD研究了细粒煤电化学性前后的矿物变化.研究证实了煤系黄铁矿表面易氧化的事实,其氧化产物为多硫化铁.表明了通过电化学还原可以强化浮选脱硫.并运用XPS、FTIR研究了细粒煤电化学还原表面改性的反应机理,证实经过电化学还原煤系黄铁矿被还原,亲水性增强;同时煤的含氧官能团还原,憎水性加强,浮选脱硫率提高.以上分析得出,电化学调浆浮选脱硫是一种先进的、有效的,温和的脱硫新方法,有待于进一步的研究并开发运用.

目录

文摘

英文文摘

一、 绪论

1.1选题的依据和意义

1.1.1选题的依据

1.1.2选题的意义

1.2电化学脱硫国内外研究现状

1.2.1煤炭脱硫方法概述

1.2.2电化学脱硫国内外研究概况

1.3本课题研究的内容与特色

1.3.1本课题研究的内容

1.3.2本课题特色与创新

1.4小结

二、 电化学与矿物浮选基础理论

2.1混合电位机理

2.1.1电化学电池和混合电位体系

2.1.2平衡电位

2.1.3混合电位

2.2界面现象与浮选的基本原理

2.2.1矿物表面的润湿性

2.2.2浮选基本过程的热力学分析

2.2.3煤的可浮性

2.3 浮选矿浆电化学理论

2.3.1矿浆电位(Eh)

2.3.2 Eh—pH图

2.3.3矿浆电位与可浮性

2.3.4矿浆pH与可浮性

2.4电化学调浆基本理论

2.5小结

三、 煤中硫的形态特性与可选性评价

3.1煤中硫的形态、形成和分析方法

3.1.1煤中硫的形态

3.1.2煤中硫的形成

3.1.3煤中硫的分析方法评述

3.2煤中黄铁矿的宏观形态特征

3.3煤中黄铁矿的微观形态特征

3.3.1光学显微镜分析研究

3.3.2 TME明暗场分析研究

3.4黄铁矿的嵌布特征及可选性评价

3.5黄铁矿的粒度分布特征几可选性评价

3.5小结

四、 煤的电化学调浆浮选脱硫研究

4.1煤样的来源、制备方法及煤质分析

4.1.1煤样来源与制备

4.1.2煤质分析

4.2煤的脱硫效果评定指标

4.3电化学浮选方法及有关设备药剂

4.3.1浮选方法与设备

4.3.2电化学调浆装置

4.3.3实验用仪器与药品

4.4电化学调浆对煤浆性质的影响研究

4.5电化学调浆浮选脱硫研究

4.5.1电解电压对电化学浮选脱硫的影响

4.5.2电解时间对电化学浮选脱硫率的影响

4.5.3电解质含量对电化学浮选脱硫的影响

4.5.4煤浆pH值对电化学浮选脱硫的影响

4.5.5石灰对浮选脱硫的影响

4.6小结

五、 煤电化学反应的X-射线衍射研究

5.1 X—射线衍射击的基本原理

5.2 X—射线衍射分析原理

5.3分析测试仪器和条件

5.4煤中矿物(特别是黄铁矿)组成的XRD定性分析

5.4.1样品衍射图谱

5.4.2衍射图谱分析结果与讨论

5.5煤中黄铁矿X射线衍射定量分析

5.5.1定量分析基本原理

5.5.2定量分析结果

5.6小结

六、 电化学调浆浮选脱硫机理研究

6.1 XPS的分析

6.1.1 XPS分析的基本原理

6.1.2化学位移

6.1.3 XPS-测试条件

6.2煤系黄铁矿表面改性XPS研究

6.2.1新鲜煤系黄铁矿表面XPS分析

6.2.2黄铁矿表面改性XPS分析

6.3细粒煤表面改性FTIR光谱研究

6.3.1测试条件

6.3.2煤结构FTIR光谱研究

6.4电化学调浆浮选脱硫机理研究

6.5小结

七、 结论

参考文献

致谢