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超声波处理改善风化煤泥浮选效果研究

汇报人：

2024-01-27

目录

引言

风化煤泥性质及浮选难点分析

超声波处理对煤泥性质的影响

目录

超声波处理对浮选过程的影响

实验研究及结果分析

结论与展望

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引言

国内外研究现状

目前，国内外学者对超声波处理技术在矿物加工领域的应用进行了大量研究，取得了一系列重要成果。然而，关于超声波处理改善风化煤泥浮选效果的研究相对较少，且主要集中在实验室规模的研究上。

发展趋势

随着超声波处理技术的不断发展和完善，其在矿物加工领域的应用将越来越广泛。未来，超声波处理技术将成为解决风化煤泥浮选难题的重要手段之一。

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研究目的：本研究旨在通过超声波处理技术改善风化煤泥的浮选效果，提高煤炭资源的利用率，减少环境污染。

研究内容

研究超声波处理对风化煤泥物理性质的影响，包括粒度分布、比表面积、孔结构等。

研究超声波处理对风化煤泥表面性质的影响，包括润湿性、荷电性、表面官能团等。

研究超声波处理对风化煤泥浮选效果的影响，包括精煤产率、灰分降低率、浮选完善度等。

优化超声波处理参数，包括超声波频率、功率、处理时间等，以获得最佳的浮选效果。

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风化煤泥性质及浮选难点分析

风化煤泥主要由矿物质和有机质组成，其中矿物质包括石英、高岭石、伊利石等，有机质主要为腐植酸和沥青质。

组成

风化煤泥具有粒度细、密度大、粘度高等特点，同时含有大量粘土矿物和氧化物，导致其表面疏水性差，可浮性低。

性质

粘土矿物在浮选过程中容易泥化，产生大量微细颗粒，这些颗粒会覆盖在煤粒表面，降低煤粒的可浮性。

粘土矿物影响

风化煤泥中的有机质在氧化作用下会形成羧基、羟基等亲水基团，进一步降低其可浮性。

氧化作用

风化煤泥的高粘度会导致浮选机内矿浆流动性差，影响气泡与矿粒的碰撞和粘附，从而降低浮选效率。

高粘度

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C

超声波预处理

利用超声波的空化效应、机械效应和化学效应，对风化煤泥进行预处理，可以改善其表面性质，提高可浮性。

添加浮选药剂

针对风化煤泥的性质，选择合适的捕收剂、起泡剂和调整剂，可以改善浮选效果。

优化浮选工艺参数

通过调整浮选机充气量、搅拌强度、矿浆浓度等工艺参数，可以提高浮选效率。

采用新型浮选设备

采用具有高效、节能、环保等特点的新型浮选设备，如旋流-静态微泡浮选柱等，可以提高风化煤泥的浮选效果。

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超声波处理对煤泥性质的影响

超声波处理原理

利用超声波在液体中传播时的空化效应、机械效应和热效应，对煤泥进行破碎、分散和表面改性。

超声波处理设备

主要包括超声波发生器、换能器、变幅杆和工具头等部分，其中发生器产生高频电信号，通过换能器转换成机械振动，再经变幅杆放大振幅后传递给工具头对煤泥进行处理。

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粒度分布变化

经过超声波处理后，煤泥的粒度分布更加均匀，有利于提高浮选效果。

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破碎作用

超声波的空化效应产生的微射流和冲击波能够破碎煤泥中的大颗粒，降低其粒度。

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分散作用

超声波的机械效应能够分散煤泥中的团聚体，提高其分散度。

表面润湿性改变

超声波处理能够降低煤泥表面的润湿性，提高其疏水性，有利于与气泡的附着。

表面电性改变

超声波处理能够改变煤泥表面的电性，降低其表面电位，减少与气泡之间的静电斥力。

表面活性物质去除

超声波处理能够去除煤泥表面的活性物质，如氧化物和有机质等，减少其对浮选的干扰。

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超声波处理对浮选过程的影响

加速煤泥颗粒的分散

超声波的空化作用能够产生强烈的微射流和冲击波，使煤泥颗粒迅速分散，增加颗粒与气泡的碰撞概率，从而提高浮选速度。

促进气泡的形成与分散

超声波能够降低水的表面张力，有利于气泡的形成和分散。同时，超声波的振动作用可以使气泡在煤泥颗粒表面均匀分布，提高气泡的利用率和浮选速度。

强化颗粒与气泡的粘附

超声波处理可以增加煤泥颗粒表面的活性，提高颗粒与气泡的粘附力，使更多的煤泥颗粒能够附着在气泡上并上浮，从而加快浮选速度。

要点三

提高精矿品位

超声波处理可以使煤泥颗粒充分分散，减少颗粒之间的团聚现象，有利于提高精矿品位。同时，超声波的空化作用可以产生局部高温高压环境，有助于破坏煤泥中的有机质结构，提高精矿的可燃性。

要点一

要点二

降低尾矿灰分

超声波处理可以促进煤泥中的矿物质与气泡的分离，使尾矿中的灰分含量降低。此外，超声波的振动作用还可以使尾矿颗粒更加松散，有利于尾矿的脱水和处理。

提高浮选选择性

超声波处理可以改变煤泥颗粒表面的物理化学性质，提高浮选的选择性。通过调整超声波的参数和处理时间，可以实现对不同粒度和密度的煤泥颗粒的有效分离。

要点三

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减少捕收剂用量

超声波处理可以增加煤泥颗粒表面的活性，提高颗粒与气泡的粘附力，从而减少捕收剂的用量。同时，超声波的空化作用可以促进捕收剂在煤泥颗粒