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本文以Texaco水煤浆加压气化炉产生的灰渣为主要研究对象,对比探讨了炉顶飞灰细渣与炉底熔融粗渣的生成条件,针对制浆原煤与气化粗、细渣的基本性质加以分析,包括样品粒度、密度组成与灰分分布、矿物质组分、有机官能团组成、扫描电子显微形貌以及孔径分布等分析试验。结果发现,粗、细渣固定碳含量较原煤有很大程度的减少,煤中具有规则晶型结构的矿物质出现点阵结构缺陷而逐渐形成非晶态玻璃体结构,与周围不同晶态、非晶态物质相互发生低温共融现象。相变生成其他新物质取代原有矿物,氧化反应使得有机质表面-COOH、-OH、-C=O等亲水官能团数量与种类增加,炭颗粒表面孔结构转为中微孔为主,数量急剧增加,比表面积值原煤为8.2821m2/g,粗渣183.4502m2/g,细渣 258.2878m2/g;平均孔径:原煤 9.4901nm,粗渣 5.0214nm,细渣6.1767nm。正浮选方法首先探索了原矿浆条件下柴油作捕收剂,起泡剂为仲辛醇的单因素条件试验,得到的浮精煤产品最优点为柴油5000g/t,仲辛醇4500g/t时,浮选完善指标仅0.74%。使用CaC12调节矿浆Zeta电位从-24.1mv升至-0.248mv后进行药剂制度探索试验,在减少药剂用量的前提下浮选完善指标同时得到提高,柴油4000g/t,仲辛醇3500g/t用量下浮选完善指标0.91%。同时加入矿浆超声波预处理步骤,超声频率40kHz,功率300W,先后探索了超声时长、捕收剂、起泡剂用量、矿浆浓度、充气量单因素试验,最终得到的最佳浮选条件为超声时间4min,柴油3500g/t,仲辛醇2500g/t,矿浆浓度60g/L,充气量0.3m3/h,得到精煤产率为7.15%,灰分55.36%,浮选完善指标2.01%。反浮选试验主要是将矿浆中无机矿物质作为浮选捕收的目标矿物进行分离。单因素条件试验包括炭的抑制剂选取β-CD和可溶性淀粉,捕收剂选取CTAB和DDA,起泡剂选用2号油和仲辛醇作对比试验以及矿浆pH调节,试验结果以反浮选效率作为评价指标。得到的最佳条件为:矿浆浓度60g/L,浮选机转速1900r/min,充气量0.3m3/h,抑制剂β-CD用量800g/t,捕收剂DDA盐溶液5500g/t,起泡剂2号油4000g/t,pH=8.3,此时得到的上浮精矿产率17.08%,灰分83.62%,浮尾产率82.92%,灰分55.27%,反浮选效率为15.69%。在单因素条件中选取β-CD、2号油、DDA盐溶液进行反浮选响应曲面三因素三水平优化试验,利用Minitab 15软件进行试验结果分析得到反浮选效率与三种药剂间作用的变化规律。三因素显著程度依次为:DDA盐溶液>β-CD>2号油。方程预测的最佳药剂条件为β-CD用量823.23g/t,DDA盐溶液5587.87g/t,2号油3945.46g/t,所得反浮选效率最大值16.30%。对该条件进行试验验证,得到实际反浮选效率为16.23%,误差0.07%。通过浮选的方法能够将气化灰渣中的未燃炭进行分选富集,实现有机可燃体-无机矿物质的有效分离,符合目前对于资源循环利用的要求。