煤炭科学技术

作者：谢炙轩, 张 雷, 郭建英, 栗 褒, 杨志超, 张素红, 刘生玉,

关键词：低阶煤, 离子型表面活性剂, 协同作用, 复配捕收剂, 浮选,

为提高低阶煤中有机质与无机质之间润湿性差异，从而提高低阶煤浮选效率，采用阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）、阴离子表面活性剂十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠（AES）和非极性捕收剂煤油进行复配得到复配捕收剂。通过测定复配体系的表面化学性能并计算协同作用参数研究表面活性剂的吸附和聚集特性；采用浮选实验研究不同配比的复配捕收剂对浮选效果的影响，以及通过浮选动力学实验研究单一使用煤油捕收剂与使用复配捕收剂的浮选速率和浮选选择性；采用Zeta电位测定实验，润湿热测定实验以及接触角测定实验研究复配捕收剂提升低阶煤泥可浮性机理。实验结果表明：DTAB与AES复配体系在降低表面张力效率和能力方面具有协同作用。与单一使用煤油作为捕收剂相比，使用复配捕收剂浮选精煤产率由18.64%提升至69.86%，浮选完善度由7.79%提升至18.00%，精煤灰分增加2.89%。复配捕收剂相较于煤油可以明显提升低阶煤的浮选速度，浮选速率常数由0.010 0提升至0.034 5，选择性也有所增加。复配捕收剂（煤油+ DTAB+AES）中药剂不同配比对有机质疏水性改善程度从大到小排序为n(DTAB)∶n(AES)=1∶1、0∶1、1∶0；对有机质与无机质之间润湿性差异的扩大效果从大到小排序为n(DTAB)∶n(AES)=1∶1、1∶0、0∶1。复配捕收剂中DTAB+和AES-缔合后形成离子对，其含有的乙氧基（—CH2—CH2—O—）能与含氧官能团产生氢键，牢固的吸附在低阶煤表面；缔合后形成的离子对和少量游离的DTAB+离子吸附后会将表面活性剂的疏水链暴露出来，从而掩盖低阶煤表面的极性位点；非极性煤油不仅可以吸附在低阶煤表面本身的疏水位点，还吸附在药剂掩盖极性位点后暴露出的非极性位点，从而促进了煤油在有机质表面的铺展，大幅提升浮选效果。

来源：2022年第9期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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