随着我国环保要求日益严格,煤的高效洁净转化利用已成为研究热点。浮选法由于其工艺简单,成本低廉而被广泛应用于煤脱硫。本文采用浮选法对山西ZY烟煤和ZF烟煤进行脱硫降灰,研究了捕收剂、起泡剂及抑制剂等对煤浮选效果的影响,并分别采用正交实验法和BBD响应曲面法对浮选工艺进行了优化。并采用FTIR、XRD和Zeta电位对浮选前后的煤样进行分析表征,探究脱硫脱灰机理。首先,对ZF烟煤进行浮选脱硫降灰试验。结果表明,煤油乳化后能提高精煤收率,其中非离子型表面活性剂Span20乳化煤油稳定性好,且能有效提高ZY烟煤浮选脱硫脱灰效果,阳离子表面活性剂CTAB乳化煤油对浮选脱硫脱灰效果影响不大,阴离子表面活性剂SDBS乳化煤油稳定性较差、且降低了浮选脱硫脱灰效果。仲辛醇的浮选精煤收率远高于松油,CTAB-乳化仲辛醇的脱硫降灰效果好于仲辛醇。通过单因素试验确定了ZF烟煤浮选过程中的工艺条件为:浮选过程中先投加抑制剂后添加捕收剂,捕收剂Span20-乳化煤油作用时间60s,起泡剂CTAB-乳化仲辛醇作用时间为10s,煤浆浓度为100g/L,抑制剂YC的作用3min,刮泡5min。采用BBD响应曲面法优化了ZF烟煤浮选过程中的药剂用量,确定捕收剂、起泡剂和抑制剂用量分别为300g/t、116g/t、123g/t时ZF烟煤的浮选效果最好。在此条件下脱硫率、浮选完善度和脱灰率的预测值分别为9.45%、17.54%、28.51%,预测值与验证试验结果误差较小,表明响应曲面法优化浮选工艺方法可靠,预测可信度高。其次,对ZY烟煤进行浮选脱硫降灰研究。结果表明,油水质量比为1:1的Span20-乳化煤油的浮选效果良好且乳液稳定性高。松油的脱硫脱灰效果较佳,但浮选精煤收率不及仲辛醇,通过将CTAB与仲辛醇乳化制备乳化液提高了精煤收率,同时解决了起泡剂用量小而取样不均的问题。通过单因素试验,确定ZY烟煤的浮选捕收剂Span20-乳化煤油的作用时间为90s,起泡剂CTAB-乳化松油的作用时间为30s,刮泡时间为3min。通过正交试验优化了ZY烟煤浮选工艺条件。试验结果表明,当捕收剂、起泡剂用量以及煤浆浓度分别为400g/t、100g/t和80g/t时,ZY烟煤浮选的精煤收率、脱硫率、脱灰率可达到89.93%、12.11%、30.61%。最后筛选了ZY烟煤的抑制剂,结果表明,YC用量为125g/t、腐殖酸钠用量为200g/t时,浮选效果较好;巯基乙酸浮选效果不佳。