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氧化煤表面含有大量亲水的极性含氧官能团,表面亲水性强,可浮性差,常规的浮选方法难以对其进行高效回收。利用表面活性剂的亲水端吸附作用于氧化煤表面含氧官能团能够增强煤粒表面的疏水性,可以提高氧化煤可浮性。表面活性剂吸附于煤中有机质的同时也会吸附于矿物质上,矿物质表面会由亲水转为疏水,从而导致精煤产率提高的同时,精煤灰分也大幅提升。本论文提出利用表面活性剂在煤中矿物质和有机质表面吸附强度的差异,通过水热法在合适的操作条件下对吸附于煤表面的表面活性剂进行选择性脱附,脱除煤中矿物质表面吸附的表面活性剂,保留吸附于煤中有机质上的表面活性剂,使煤中矿物质呈现亲水性,而有机质由于吸附表面活性剂使得疏水性得到强化,扩大氧化煤中有机质与矿物质表面润湿性的差异,达到提高氧化煤可浮性和促进浮选有效分离的目的。本文选取同煤集团王坪煤矿高灰煤,通过人工氧化方法制备氧化煤,选取高岭土、石英和碳酸钙单种纯矿物。采用三种表面活性剂:十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基磺酸钠(SDS)和辛基酚聚氧乙烯醚(TX-100)分别对氧化煤和纯矿物进行吸附预处理,通过红外光谱测定分析了表面活性剂在氧化煤和纯矿物表面的吸附特性,探究其对氧化煤浮选效果的影响。在80℃水热条件下,分别考察了表面活性剂在氧化脱灰煤、高岭土、石英和碳酸钙表面的脱附情况,探讨了吸附表面活性剂的氧化煤经过水热处理后,浮选精煤产率和精煤灰分变化情况。论文主要的研究结论如下:(1)表面活性剂在氧化煤表面的吸附量随表面活性剂浓度的增加而增大,吸附表面活性剂后可使氧化煤表面疏水性增强,可浮性显著提高。但不同表面活性剂的浓度须严格控制:CTAB溶液浓度范围应在0~300 mg/L;SDS溶液浓度范围为0~100 mg/L;TX-100溶液浓度应为0~150 mg/L。(2)CTAB、SDS、TX-100在吸附于煤中有机质表面的同时也吸附于矿物质,矿物质表面亲水降低,精煤产率提高同时也伴随着精煤灰分的增大。(3)在80℃恒温水浴中对不同浓度表面活性剂吸附后的氧化脱灰煤(有机质)、高岭土、石英和碳酸钙样品进行水热处理,结果表明,煤中有机质表面饱和烷基含量增加,疏水性增强;而矿物质表面吸附的表面活性剂逐渐被脱除,亲水性得到强化。(4)采用浮选作业前水热预处理的方式可以选择性脱附改性氧化煤中矿物表面的表面活性剂(CTAB、SDS和TX-100),在降低精煤灰分的同时获得较好的精煤产率。