煤炭是一种重要能源,而低阶煤又在我国煤炭保有资源储量中占有重要地位。随着世界炼焦煤资源日益紧张,提高低阶煤的利用率意义重大。现有细粒低阶煤提质利用方法基本为强化浮选,但存在药剂量大、效果不显著等问题,急切需要新的工艺对低阶煤进行分选。本研究将低阶煤劣势转化为优势,采用反浮选方法对低阶煤进行降灰提质,探索反浮选中的粒度效应,研究药剂在矿物颗粒表面的作用机制,并提出选择性絮凝-反浮选方法对低阶煤进行脱灰提质。论文首先通过XPS,FTIR,SEM等方法研究了低阶煤(次烟煤)的基础表面物理化学性质,发现次烟煤水分含量较高,表面存在较多含氧官能团,亲水性官能团的存在将会降低次烟煤表面疏水性。次烟煤空间结构比较松散,含有一定的孔隙和沟壑,这将导致较大的孔隙率和比表面积,增加浮选难度。通过Zeta电位测试后发现,次烟煤的等电点(pH 3)与煤中主要脉石矿物石英(pH 2)和高岭石的等电点(p H 1.8)接近,所以当选用阳离子铵盐Lilaflot D817M作为捕收剂时,抑制剂的添加很有必要。对次烟煤传统浮选试验和反浮选试验结果进行了对比,发现传统浮选方法药剂消耗量大,浮选效果差。在次烟煤反浮选的条件优化试验中,发现在一定条件下,当捕收剂Lilaflot D817M用量为2 kg/t,可得到灰分为8.23%的精煤产品,可燃体回收率为86.87%,分选效率为71.45%。因此,在药耗量较小的情况下,使用反浮选方法对低阶煤(次烟煤)进行分选可得到较好的分选效果。本研究从三个角度出发研究次烟煤反浮选中的粒度效应。当用不同粒度的次烟煤和石英配成人工混合矿进行浮选时,发现只有浮选入料组成为粗颗粒或中等颗粒煤和细颗粒石英时,可以得到很好的反浮选分选效果。通过对反浮选产品进行粒度筛分及相关计算,发现-74+53μm煤颗粒对糊精的反应效果最好,-104+74μm脉石颗粒有最好的浮选效果。通过对比不同浮选入料(去除超细粒煤和未去除超细粒煤)的反浮选试验结果,发现超细粒煤的存在降低了石英的浮选速率和回收率,恶化了反浮选分选效率。通过总有机碳分析仪(TOC)测试矿物吸附药剂前后溶液中总碳/氮量,计算矿物对药剂的吸附量。结果发现,次烟煤对糊精的饱和吸附量相对石英较高。同时通过Zeta电位测试发现,吸附糊精后的石英和次烟煤,等电点升高,表面负电位均有所降低。用Washburn动态法测定矿物吸附药剂前后表面润湿性的变化规律。研究发现,被糊精作用后次烟煤表面亲水性增强,而石英表面亲水性稍微减弱。在对铵盐Lilaflot D817M的吸附过程中,发现次烟煤对铵盐的吸附量始终高于石英,且很难达到饱和。阳离子铵盐Lilaflot D817M能显著改变次烟煤和石英表面的动电位,使次烟煤和石英等电点显著增加。被相同浓度的铵盐作用后,石英表面疏水性的增强程度远远大于次烟煤,说明吸附量和表面润湿性改变程度无直接关系。为解决超细粒煤影响反浮选分选效率问题,提出选择性絮凝-反浮选分选方法。被PAM作用后,次烟煤和石英的表观粒径均增大,次烟煤颗粒能形成较大絮团。但在对PAM的吸附过程中,石英的吸附量大于次烟煤。PAM作用后,次烟煤表面亲水性增强,石英表面亲水性稍微减弱。次烟煤和石英吸附PAM后,表面官能团发生了改变。在次烟煤选择性-絮凝反浮选试验中,糊精的抑制效果较PAM较好,合适的PAM用量以及转速对选择性絮凝-反浮选很有必要。研究发现,当絮凝剂用量为50 g/t时,可得到精煤灰分为12.50%,相对常规反浮选精煤灰分降低1.6个百分点,分选效率从58.39%提高至66.07%。