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随着我国经济的高速发展,对煤炭资源的需求量不断增加,考虑到当前优质煤炭资源日渐短缺,高效开发利用占我国储量55%以上的低阶煤,成为应对煤炭资短缺的重要方法。由于低阶煤煤化程度低而易碎,加之开采机械化程度不断提高,产生煤泥量远高于中高等变质程度煤,要实现低阶煤泥的高效、低污染利用,浮选是非常重要的手段。但是由于低阶煤泥表面含氧官能团多、天然可浮性差且孔隙发达,造成传统烃油捕收剂耗量高、浮选效率低,限制了低阶煤资源的开发利用。因此,开发新型高效的低阶煤泥捕收剂,降低浮选生产成本,提高分选效果,对于我国低阶煤资源的高效开发利用意义重大。本文采用PIT微乳化工艺制备了 PIT微乳捕收剂;然后,针对神东集团神府-东胜矿区布尔台低阶煤泥开展了浮选性能研究,获得以其为核心的最佳浮选药剂制度,并与传统烃油捕收剂(柴油)的浮选效果进行了对比;最后,利用红外光谱分析、XPS、接触角等分析检测手段,揭示PIT微乳捕收剂的浮选作用机理。主要研究内容及结论如下:(1)以0#柴油为油相、op-10为主表面活性剂,采用拟三元相图法和电导法,重点考察了助表面活性剂种类、用量及微乳类型,确定了微乳配方范围。(2)基于微乳配方范围,采用响应面法进行了优化设计,以微乳粒径为评价指标,开展了响应面数据分析优化以及回归拟合,并对最优配方进行了验证确定了微乳捕收剂基础配方:op-10:正戊醇:0#柴油:水=18.25:18.25:35.5:28(3)针对微乳基础配方,通过升温电导率法查明了其相转变温度为80℃,在此基础上,采用相转变温度法(PIT法),以微乳粒径为评价指标,考察并确定了 PIT法的初始温度为78℃,所制备的PIT微乳捕收剂粒径为29.30nm,比普通微乳捕收剂降低5nm,放置8个月仍保持稳定状态。(4)低阶煤泥浮选试验表明,PIT微乳捕收剂在用量2kg/t、起泡剂用量0.17kg/t的条件下,可以获得精煤产率48.42%、灰分12.64%、可燃体回收率58.43%的分选指标;与传统烃油捕收剂(0#柴油)相比,在精煤灰分相近的前提下,PIT微乳捕收剂的精煤产率增加了约13%、可燃体回收率提高了约16%,用量节省了 66.67%,起泡剂用量节省了 71.67%,而且PIT微乳捕收剂的综合成本只有0#柴油的三分之一。(5)低阶煤泥浮选机理研究表明,经过PIT微乳捕收剂的作用,低阶煤泥表面的含氧官能团被显著覆盖,尤其易与C-O官能团(羟基、醚基)以氢键方式结合;接触角由46.28°提高至55.32°,说明煤泥表面疏水性显著增强,有效提高了低阶煤泥的可浮性。