【正文】 020406080100油比：6 油比：8 油比：1 0精煤產(chǎn)率（%）起泡劑：0 . 0 1 0 m l起泡劑：0 . 0 2 5 m l起泡劑：0 . 0 4 0 m l 圖 精煤產(chǎn)率隨藥劑量變化的關(guān)系圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 33 0510152025油比：6 油比：8 油比：1 0精煤灰分(%)起泡劑：0 . 0 1 0 m l起泡劑：0 . 0 2 5 m l起泡劑：0 . 0 4 0 m l 圖 精煤灰分 隨藥劑量變化的關(guān)系圖 010203040506070油比：6 油比：8 油比：1 0尾煤灰分(%)起泡劑：0 . 0 1 0 m l起泡劑：0 . 0 2 5 m l起泡劑：0 . 0 4 0 m l 圖 尾煤灰分隨藥劑量變化的關(guān)系圖 由圖 三條曲線相比可得， 焦化廢水選煤時 總體上起泡劑為 精煤產(chǎn)率最高， 圖 中起泡劑為 時的尾煤灰分也最高， 所 以 應(yīng)用焦化廢水選煤時 起泡劑用量 較 大 時 ， 會產(chǎn)生更好的 起泡能力 和浮選效果 。焦化廢水選煤試驗中，其最佳藥劑制度為 100g/L 礦漿濃度條件下 1L 礦漿 的起泡劑和 的捕收劑 焦化廢水浮選數(shù)據(jù)處理與分析 用焦化廢水水對煤進行浮選 ,以上述過程進行試驗，對浮選的精煤尾煤分別進行產(chǎn)率計算和測灰 ，結(jié)果記錄如表 所示。實踐表明 油比為 8 時選煤效果最好，這是應(yīng)該因為 柴油用量過大時有顯著的消泡作用。 由圖 分析可知用自來水進行選煤，當(dāng)起泡劑為 時精煤產(chǎn)率隨油比的增大先上升后下降，在油比為 8 時精煤產(chǎn)率最高。由圖 可以看出自來內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 31 水選煤時起泡劑為 時尾煤灰分最高， 時其次， 時尾煤灰分最低。 表 自來水浮選試驗結(jié)果 捕收劑 用量 ml 起泡劑 用量 ml 精煤 尾煤 入料 產(chǎn)率 ％ 灰分 % 產(chǎn)率 ％ 灰分 % 產(chǎn)率 ％ 灰分 % 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 29 把以上 實驗數(shù)據(jù)用折 線圖進行整理可利于我們分析用自來水選煤時精煤產(chǎn)率和 分隨藥劑變化關(guān)系，精煤產(chǎn)率、 精煤灰分、 尾煤 灰分 隨 藥劑用量變化的關(guān)系圖分別如圖 、圖 和圖 所示。 100% 。煤灰是燃煤鍋爐燃燒后形成的粉末，主要成分 Si0 Al2O Fe3O FeO、還有少量的 CaO、 MgO 等， 煤 灰成分是動力用煤的重要特性指標(biāo)。 精煤和尾煤分別脫水，置于不超過 50℃的恒溫干燥箱中進行干燥，冷卻至空氣干燥狀態(tài)后 稱重。向浮選槽加入清水，并開動浮選機攪拌清洗直至浮選槽干凈為止。刮泡階段后期，用洗瓶將粘在浮選槽壁上的顆粒清洗至礦漿中。 2 分鐘后，打開進氣閥門，同時以 30 次 /分的速度，沿浮選槽整個泡沫生成面，按一定的刮泡深度刮泡 5 分鐘，泡沫產(chǎn)品集中于一個器皿中。 預(yù)攪拌 5 分鐘后，向礦漿液面下加入預(yù)先量好體積的捕收劑。 圖 CH2Cl2 萃取廢水譜圖 表 CH2Cl2萃取焦化廢水結(jié)果表 序號 物質(zhì)類別 質(zhì)量百分比 ,% 濃度 ,mg/L 1 砒咯啉 2 呋喃酮 3 羧酸及衍生物（脂類）類 4 砜 5 環(huán)烴類 6 羥胺類 7 吲哚 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 26 8 砒咯 9 噻唑 10 酚類 合 計 說明：共萃取出 35 種有機物歸納為以上十類，詳見譜圖 圖 CH2Cl2 萃取廢水譜圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 27 試驗過程 浮選試驗 調(diào)試浮選機，使轉(zhuǎn)速、充氣量達到規(guī)定值。 a 石油醚萃取焦化廢水分析結(jié)果 石油醚萃取物中共檢測出 64 種有機污染物，把它們進行分類，結(jié)果見表 ，譜圖見圖 、圖 、圖 。 [11] 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 22 圖 水樣液 液萃取程序圖 400ml 水樣 32g NaCl 濃縮 萃取（石油醚、 CH2Cl2） 水相 有機相 PH＜ 2（ 3M H2SO4） 干燥（無水 Na2SO4） GC/MS 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 23 焦化廢水的色譜 質(zhì)譜聯(lián)用分析 （ 1）分析過程 a 試驗儀器和條件 試驗儀器：美國惠普公司 Hp5972GCMS 色譜柱： 30m 固定液： SE54 柱溫程序： 70℃恒溫 1min，以 5℃ / min 升溫到 210℃，然后再以 10℃ / min 升溫到280℃ 汽化室溫度： 300℃ 檢測室溫度： 280℃ 電子轟擊源： 70ev，溫度為 140℃ 質(zhì)量掃描范圍 ： 10450 質(zhì)量單位 b 試劑 石油醚、 CH2Cl無水硫酸鈉、 NaCl、蒸餾水、硫酸。在液 液萃取過程中產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，這是由于焦化廢水中含有大量表面活性物質(zhì)，我們加入少量食鹽（ NaCl），最后用無水硫酸鈉干燥，使水油進一步分離，保存樣品供測定。對本試驗中所用的煤樣的工業(yè)分析如表 ： 表 煤樣工業(yè)分析結(jié)果表 指 標(biāo) Aad Mad Vdaf Fcad 結(jié)果（ %） 焦化廢水性質(zhì)分析 水樣處理 焦化廢水的水樣采自于焦化廠供排水車間生化出水，分析化驗結(jié)果見表 。 [11] 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 20 第三章 自來水、焦化廢水選煤效果的的考察 煤樣分 析 試驗用煤樣為 內(nèi)蒙古 盤子棋 選煤廠的浮選入料，粒度范圍為 mm 0mm，煤樣的工業(yè)分析果如下： 煤的工業(yè)分析也叫技術(shù)分析或?qū)嵱梅治?,包括煤中水分、灰分和揮發(fā)分的測定及固定碳的計算。 以起泡劑為用量標(biāo)準(zhǔn)，分別按 320 kg/（ t 煤泥）、 200kg/（ t 煤泥）、 80kg/（ t 煤泥）進行三組試驗，并每組試驗以油比 6 進行變量研究，由式 進行計算得起泡劑內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 19 分別為 、 、 。 各道 浮選工序操作時間要嚴(yán)格按照上述規(guī)定執(zhí)行，誤差不超過兩秒。 3 分鐘后停止補水，關(guān)閉浮選機及進氣閥門，把尾煤排放至專門容器內(nèi)，粘在浮選槽壁上的顆粒要清洗至尾煤容器中，粘在刮板及浮選槽唇邊的顆粒應(yīng)清洗至精煤產(chǎn)品中。浮選過程中控制補水速度，使整個刮泡期間礦漿液面保持恒定。調(diào)漿攪拌 5 分鐘后，再向礦漿液面下加入預(yù)先量好體積的起泡劑。 向浮選機內(nèi)先加入約 1000ml 容積的水 ,關(guān)閉進氣閥門，開動浮選機，徐徐加入稱好的干煤樣，攪拌至煤全部潤濕后，再加入清水，使礦漿液面達到規(guī)定標(biāo)線，礦漿凈體積約為 ，開動計時器。 稱量計算好的煤樣，試驗煤樣量按式（ ）計算： VdWWW ???? 221 1 () 式中： W1—— 試驗煤樣量， g； W2—— 煤樣濃度， %； d —— 水的密度， g/ml； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 18 V —— 浮選機體積， ml。 起泡劑仲辛醇 是在我國選煤廠廣泛應(yīng)用的起泡劑，起泡性較雜醇強，其用量一般為100g/（ t 煤泥）。其組成波動比煤油大，尤其芳烴含量，故其成分不如沒有穩(wěn)定。 本浮選試驗所選用的捕收劑為 柴油 起泡劑 為仲辛醇，藥劑用量的確定以現(xiàn)場生產(chǎn)的用量為依據(jù)，具體介紹 如表 所示： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 17 表 試驗所用化學(xué)試劑 名稱 柴油 仲辛醇 用途 浮選捕收劑 浮選起泡劑 種類 非極性烴類油捕收劑 工業(yè)副產(chǎn)品起泡劑 采集 地 內(nèi)蒙古包頭市 內(nèi)蒙古包頭市 備注 密度為： ： 對選煤來說，非極性烴類捕收劑是最重要的捕收劑，特別是煤油、柴油、改性柴油等，占藥劑用量的 80%90%。捕收劑作用于礦物 水界面，主要是降低煤粒表面的水化作用， 從而改善煤粒向氣泡的附著能力。 試驗所用浮選藥劑 浮選藥劑是實現(xiàn)和調(diào)節(jié)煤浮選過程的重要因素。 浮選的精煤 與尾煤的分析，計算各自產(chǎn)率，化驗灰分。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 15 第二章 試驗與分析 試驗流程 本實驗的 內(nèi)容包括： 煤樣的 準(zhǔn)備與計算 ，同時分析煤樣性質(zhì)。 (5)在 浮選機 中，研究 分別使用自來水 和焦化廢水的選煤 效果。 (4) 研究焦化廢水選煤時煤 的可浮性、浮選的最佳工藝條件的工藝效果。 (3)研究自來水選煤時煤 的可浮性、浮選的最佳工藝條件的工藝效果。 研究內(nèi)容 本試驗的 主要研究內(nèi)容如下 : (1)研究所采煤樣的性質(zhì)， 如 煤的工業(yè)分析，為浮 選 提供基礎(chǔ)依據(jù)。 廢水在選煤中的應(yīng)用這一課題，既可以解決廢水的排放問題，又可以解決北方干旱地區(qū)缺水的問題，這一應(yīng)用具有非常重要的意義。焦化行業(yè)在為山西創(chuàng)造經(jīng)濟效益 的同時 ,也造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。 焦化工業(yè)是中國最大焦炭生產(chǎn)基地山西省的支柱產(chǎn)生 ,山西省焦炭 ， 產(chǎn)量約占全國總產(chǎn)量的 40%,占世界的 20%。雖然煤在一次能源中所占的比重逐漸下降，但由于能源消費總量的增加，煤的需求量仍將以平均每年 %的速度增長，到 2050 年煤炭需求將達到 3040 億噸。我國是 一個富煤、貧油、缺天然氣的國家。煤在水中時氧化比在空氣中劇烈的多，所以煤的浸泡時間對煤的可浮性有很內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 13 大影響。煤氧化后可浮性變差。變質(zhì)過程高和變質(zhì)過程低的煤，其可浮性均有下降。因此，煤的主要表面是疏水的； 在芳香核的碳網(wǎng)上，有數(shù)量不等的側(cè)鏈，在氧化過程中很容易生成含氧 官能團，是煤的某些部分具有親水性； 煤的結(jié)構(gòu)中還含有一定數(shù)量的礦物質(zhì)，多少礦物質(zhì)具有一定極性，因而使煤部分表面具有親水性； 煤表面的含氧官能團和無機物質(zhì)使煤具有了一定的親水性，但這些部位也有較高的化學(xué)活性，捕收劑中的某些雜極性分子可以吸附在這些活性部位，從而提高整個煤粒的疏水性； 煤的變質(zhì)過程對煤的可浮性影響很大。 浮選工 藝 是一個較復(fù)雜的礦石處理過程，其影響因素可分為不可調(diào)節(jié)因素 (原礦性質(zhì)和生產(chǎn)用水的水質(zhì) )和可調(diào)節(jié)因素 (浮選流程、磨礦細度、礦漿濃度、礦漿酸堿度、浮選藥劑制度 )。而非目的礦物則留在浮選槽內(nèi)，從而達到分選的目的。 三、氣泡的礦化 礦粒向氣泡選擇性地附著，這是浮選過程中最基本的行為。 浮選工藝流程 浮選工藝是較為成熟的 選礦方法 ，廣 泛用于有色金屬的分離選礦，常用 鉛鋅礦選礦設(shè)備 ，褐鐵礦浮選設(shè)備，銅礦 浮選設(shè)備 . 浮選工藝流程如下： 礦漿的調(diào)整與浮選藥劑的加入 其目的是要造成礦物表面性質(zhì)的差別，即改變礦物表面的潤濕性，調(diào)節(jié)礦物表面的選擇性，使有的礦物粒子能附著于氣飽，而有的則不能附著于氣泡。利用高壓將充入的空氣預(yù)溶于水，然后在常壓下在浮選槽內(nèi)析出，形成大量微泡。 (4)氣體析出式。除機械攪拌外，再補充向浮選糟內(nèi)充入低壓空氣。 按攪拌和充氣的方式不同浮選機可分為 5 種： (1)機械攪拌式．有離心葉輪，也有的是星形轉(zhuǎn)子和棒形轉(zhuǎn)子等類型．?dāng)嚢杵髟诟∵x槽內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，驅(qū)使礦漿流動，在葉輪腔內(nèi)產(chǎn)生負壓而吸入空氣。礦漿經(jīng)過攪拌充氣，在各種浮選劑的作用下礦粒與氣泡粘附，氣泡上升、形成礦化泡沫層，被刮板刮出或溢出，這一系列浮選過程均是在浮選機中完成的。 浮選劑的種類和用量隨礦石性質(zhì)和浮選條件及流程特點而各異，可用試驗單位提供藥方（或稱藥劑制度），在生產(chǎn)實踐過程中也可根據(jù)上述各種條件的變化而加以改變。 (5)分散劑。 使礦物細顆粒聚集成大顆粒，以加快其在水中的沉降速度；利用選擇性絮凝進行絮凝一脫泥及絮凝一浮選。如在優(yōu)先浮選過程中使用石灰抑制黃鐵礦，用硫酸鋅和氰化物抑制閃鋅礦，用水玻璃抑制硅酸鹽脈石礦物等、 利用淀粉、拷膠（單寧）等有機物作抑制劑達到多金屬分離浮選的目的。使用硫化鈉活化含金的鉛銅氧化礦，然后用黃藥等捕收劑浮選。 (2)活化劑。常用的有石灰、碳酸鈉、氫氧化鈉和硫酸等。用它 來調(diào)節(jié)礦漿的酸堿度，用以控制礦物表面特性、礦漿化學(xué)組成以及其他各種藥劑的作用條件，從而改善浮選效果。起泡劑和捕收劑聯(lián)合在一