我国褐煤资源储量丰富,褐煤现阶段大部分作为燃料煤用于发电,但是由于高灰且未得到有效的分选,带来各种环境问题。褐煤的有效分选逐渐受到人们的重视,而细粒褐煤因其可浮性差,难以用常规的浮选方法进行高效回收。本论文以锡市褐煤为例,探究了褐煤的难浮特性,提出了表面改性剂及其与磨矿联合作用后改善褐煤浮选效果的有效策略,并采用现代仪器分析手段研究了改善过程中的作用机理。主要研究结论如下:(1)基于褐煤表面物性表征的难浮特性研究,采用FTIR、XPS、SEM和接触角对褐煤进行物性表征,分析其难浮特性,结果表明:导致褐煤表面亲水性强的原因主要为褐煤表面含氧官能团众多,表面含有大量裂缝和沟壑,并含有大量的矿物质覆盖在褐煤表面、填充在其表面沟壑内。因此,褐煤可浮性差,采用常规的浮选方法难以实现高效回收。褐煤的可浮性改善研究中,除了要降低褐煤表面含氧官能团含量外,还应减少其表面矿物含量。(2)不同改性剂增加褐煤可浮性对比及其对褐煤的作用机理研究。对三种药剂改性后的褐煤进行浮选实验,得出褐煤与司盘80作用后可以显著提高其可浮性。司盘系列分子式和XPS结果表明:司盘80由于非极性端链的长短和结构的差异,活化性能更好,与褐煤更有效的吸附,褐煤的疏水性和可浮性得到显著改善。但是与司盘80作用后,褐煤表面高灰矿物也受到少量的覆盖,矿物元素含量有所减少,改性效果好但选择性较弱,导致精煤灰分偏高。(3)浮选条件对褐煤浮选的影响研究。由于褐煤在叶轮剧烈搅拌的作用下沟壑内的矿物质会发生剥离,当总调浆时间一定时,延长预润湿时间可以改善浮选效果,预润湿时间超过5分钟后达到稳定,并且搅拌过程中如果有浮选药剂的加入会相对阻碍此现象的发生。搅拌强度对浮选的影响表现为:当搅拌强度小于1196转/分钟时,主要是受浮选搅拌的影响,由于气泡直径随着搅拌强度的增加而变小,导致精煤可燃体回收率迅速增加。当搅拌强度大于1196转/分钟时,受浮选搅拌和调浆搅拌共同影响,由于雾沫夹带和高灰细泥填充与剥离平衡点的移动,导致精煤灰分增加,可燃体回收率减小。(4)磨矿中添加表面改性剂对褐煤浮选的影响及其作用机制研究。由于表面矿物质的覆盖,褐煤浮选的精煤可燃体回收率偏低、精煤灰分偏高,研磨预处理可以提高粗颗粒的可浮性,细颗粒的选择性。磨矿可以使得吸附在粗颗粒中灰分较大的细粒级矿物质脱离,达到煤和矿物质的解离作用,充分的解离使得浮选出来的精煤灰分更低,并且褐煤表面不再受矿物质的影响能更好的和药剂接触并吸附;细颗粒选择性的增加是由于磨矿过程促进了褐煤与药剂的有效吸附。综上所述,本文在对褐煤难浮特性研究的基础上,提出了磨矿中添加表面改性剂改善褐煤浮选效果的策略,采用研磨的方法解离出表面矿物质来提高分选效果,通过添加表面改性剂来改善可浮性。为褐煤的浮选降灰,提高疏水性提供了一种有效的处理方法。