月桂酸甲酯強化低階煤浮選的作用機制

李明明, 李文成, 郭怡凱

(1.黑龍江科技大學 礦業(yè)工程學院, 哈爾濱 150022; 2.山西工學院 能源產業(yè)學院, 山西 朔州 036000)

0 引 言

我國低階煤約占已探明儲量的1/3[1]。低階煤表面豐富的含氧官能團[2]會與水分子充分鍵合并形成較厚的水化膜,從而顯著降低煤樣疏水性,導致非極性捕收劑對低階煤浮選效果不理想[3]。強極性捕收劑是低階煤浮選過程中常用的高效捕收劑,對此類捕收劑的研究取得了一定的進展[4-7],尤其是在酸類[8- 10]和酯類捕收劑[11]方面。鑒于強極性捕收劑能夠增強低階煤的浮選效果,筆者以寧東低階煤為研究對象,選擇月桂酸甲酯與《煤粉(泥)浮選試驗》(GB/T30046.1—2013)中規(guī)定的捕收劑正十二烷進行對比。通過浮選動力學和紅外光譜分峰擬合方法,闡述了月桂酸甲酯強化低階煤浮選的作用機制,以期為低階煤浮選藥劑的開發(fā)提供一定參考。

1 實 驗

1.1 煤樣成分

實驗所用煤樣來自寧東某低階煤選煤廠,破碎后取-0.5 mm作為浮選入料。煤樣的工業(yè)分析、化學多元素分析和礦物組成分析結果見表1、2和圖1。

表1 煤樣工業(yè)分析

表2 煤樣化學多元素分析

圖1 煤樣X射線衍射Fig. 1 X-ray diffraction of coal sample

由表1可知,原煤灰分較高,必須通過分選才能獲取合格精煤;揮發(fā)分較高,屬于變質程度較低的煤。由表2可知,煤樣中含有較多的硅元素和鋁元素,結合圖1的X射線衍射可知,樣品中含有較多的石英和高嶺石。

1.2 浮選實驗分析

浮選實驗在0.5 L的XFD系列浮選機中進行,捕收劑選擇正十二烷和月桂酸甲酯,起泡劑選擇仲辛醇。其他實驗條件如下:礦漿濃度100 g/L、葉輪轉速1 800 r/min、充氣量3 L/h,捕收劑用量2、4、6、8、10 kg/t,起泡劑用量500 g/t。……