【正文】 粉等。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 11 阻止細(xì)礦粒聚集，處于單體狀態(tài)，其作用與絮凝劑恰恰相反，常用的有水玻璃、磷酸鹽等。 [6] 浮選設(shè)備 浮選設(shè)備主要是浮選機(jī) 以及為實(shí)現(xiàn)浮選工藝的其他設(shè)備。浮選機(jī)多由多槽串聯(lián)而成。 (2)充氣機(jī)械攪拌式。 (3)充氣式．靠壓入空氣進(jìn)行攪拌并產(chǎn)生氣泡，如浮選柱和 泡沫分離 裝置等。用降低壓力法或先加壓后降至常壓的萬法，使礦漿中溶解的空氣析出，形成微泡．（ 5)壓力溶氣式。 [7] 目前，在我國金選礦廠最常用的浮選機(jī)是國產(chǎn)的機(jī)械攪拌式浮選機(jī)。 二、攪伴并造成大量氣泡 借助于浮選機(jī)的充氣攪拌作用，導(dǎo)致礦漿中空氣彌散而形成大量氣泡 ，或促使溶于礦漿中的空氣形成微飽析出。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 12 四、礦化泡沫層的形成與刮出 礦化氣泡由浮選槽下部上升到礦漿面形成礦化飽沫層，有用礦物富集到泡沫中，將其刮出而成為精礦 (中礦 )產(chǎn)品。通常浮選作業(yè)浮起的礦物是有用礦物，這樣的浮選過程稱之為正浮選，反之，浮起的礦物為脈石，則稱之為反浮選 (或稱逆浮選 )。 [8] 煤的可浮性 煤是多環(huán)芳香族化合物，個(gè)基本單元和周圍側(cè)鏈及官能團(tuán)隨變質(zhì)過程不同有很大變化，因此，煤具有如下性質(zhì)： 組成不同，個(gè)組分實(shí)際無法分離，浮選好壞與個(gè)組分含量和性質(zhì)有很大關(guān)系； 煤的主體是多苯芳香族，芳香核的化學(xué)性質(zhì)不活潑，具有疏水性。通常，中等變質(zhì)程度的煤具有做好的可浮性。變質(zhì)程度低時(shí)，含氧官能團(tuán)數(shù)量大，孔隙度達(dá) 10%以上；變質(zhì)程度高時(shí)，親水的官能團(tuán)數(shù)量雖有所下降，但側(cè)鏈含量也減 少，而且側(cè)鏈變短，使疏水程度降低，孔隙度也比中等變質(zhì)程度時(shí)也有所增加，因此，在這兩種情況下，可浮性均較差； 煤表面易氧化。煤表面是否存在官能團(tuán)是決定煤能否氧化的主要因素。 [9] 選題背景及研究目的 選題背景 隨著中國鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展 ,中國的焦化工業(yè)呈現(xiàn)高速增 長 趨勢(shì) ,2022 年焦總產(chǎn)量約占世界焦炭總產(chǎn)量的 46%,出口焦炭約占世 界 貿(mào)易總量的 56%,中國已成為世界焦炭生產(chǎn)、消費(fèi)及貿(mào)易第一大國。煤炭在我國一次能源中所占的比例高達(dá) 75%左右，預(yù)計(jì)到 2020 年煤炭仍將占一次能源的 60%以上。因此我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在今后相當(dāng)長的時(shí) 間不會(huì)發(fā)生大的變化。山西焦炭出口量占全國焦炭總出口量的 80%。焦化行業(yè)廢水和廢氣排放量占到全省相應(yīng)排放總量的 30%和 40%以上 ,焦化工業(yè)成為山西環(huán)境污染最嚴(yán)重的行業(yè)之一。 實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù) ,走清潔生產(chǎn)道路 ,是焦化工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路 。 (2) 焦化廢水處理方法的研究， 對(duì)焦化廢水進(jìn)行 檢測，以得到所用焦化廢 水 所含成分?？疾?自來水選煤時(shí) 不同劑量的捕收劑和起泡劑 對(duì) 煤 浮選效果的影響 ， 并探索出其用于浮選時(shí)的最佳藥劑制度， 從而 來 提高 選煤 的 效果?？疾?焦化內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 14 廢水選煤時(shí) 不同劑量的捕收劑和起泡劑 對(duì) 煤 浮選效果的影響 ，并探索出其用于浮選時(shí)的最佳藥劑制度， 從而 來 提高 選煤的 效果。 為判斷是否可以將焦化廢水應(yīng)用到選煤中提供依據(jù)。 入料 浮選時(shí)，考察 不同劑量捕收劑 、不同 劑量起泡劑 等對(duì)浮選效果的影響。 本試驗(yàn)的操作流程如下圖所示： → → → → → → → 稱重、測灰 → { → 稱重、測灰 圖 試驗(yàn)流程 原煤 （ 100g） 煤漿 （ 100g/L） 浮選機(jī) 拌攪 （ 5min） 加入捕收劑 （ 5min） 加入起泡劑 （ 2min） 精煤 尾煤 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 16 試驗(yàn)所用儀器設(shè)備 本試驗(yàn)所用到的儀器設(shè)備情況由表 列出： 表 試驗(yàn)所用儀器設(shè)備 設(shè) 備 生產(chǎn)廠家及規(guī)格參數(shù) 用 途 XFD 型單槽浮 南昌海風(fēng)礦機(jī)設(shè)備有限公司 浮選分離 多 路真空過濾機(jī) 南昌海風(fēng)礦機(jī)設(shè)備有限公司 煤的抽濾 電熱恒溫鼓風(fēng) 干燥 箱 最高溫度 300℃ 烘干煤樣 JPT10 架盤 天平 天津市天馬 儀器廠 稱量 馬弗爐 最高溫度 1000℃ 化驗(yàn)灰分 另外，用到的儀器還有：秒表、 注射器 器（容量 5 ml，分度值 ml）、臺(tái)秤、燒杯 （ 500ml)、 不銹鋼盆若干、塑料桶、 洗瓶、 洗耳球 等 。根據(jù)浮選藥劑的基本作用 ，浮選藥劑可分為捕收劑、起泡劑。起泡劑富集在水 氣界面，促使空氣在礦漿中彌散成小氣泡，防止氣泡兼并，并提高氣泡在礦化和上浮過程中的穩(wěn)定性，保證礦化氣泡上浮后形成泡沫層刮出。本浮選試驗(yàn)所用浮選捕收劑柴油是目前最廣泛使用的非極性烴類捕收劑， 柴油的用量通常為 13kg/（ t 煤泥），個(gè)別可達(dá) 4kg/（ t 煤泥） 以上，并與煤泥浮選活性劑和起泡劑用量有關(guān)。此外因芳烴含量高，所以浮選活性較煤油高，但選擇性不如煤油。 [10] 浮選試驗(yàn)方法 調(diào)試浮選機(jī)，使轉(zhuǎn)速、充氣量達(dá)到規(guī)定值。 用取樣器抽取藥劑，加入藥劑的體積按式 ()計(jì)算： mdWV ?? 16110 () 式中： V—— 加入藥劑的體積數(shù)， ml； W1—— 試驗(yàn)煤樣量， g； m—— 藥劑單位消耗量， g/t； d1—— 藥劑密度，仲辛醇為 。 預(yù)攪拌五分鐘后，向礦漿液面下加入預(yù)先量好體積的捕收劑。 2 分鐘后，打開進(jìn)氣閥門，同時(shí)以 30 次 /分的速度，沿浮選槽整個(gè)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(gè)器皿中。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。向浮選槽加入清水，并開動(dòng)浮選機(jī)攪拌清洗直至浮選槽干凈為止。 浮選試驗(yàn)選擇藥劑制度的試驗(yàn)條件 浮選試驗(yàn)所用主要儀器為 XFD 型單槽浮選機(jī)、馬弗爐、天平、烘箱等， pH 值為 ，溫度為室溫 20℃。 水為自來水，浮選試驗(yàn)分別在以下幾組藥劑條件下進(jìn)行： (1) 起泡劑為 時(shí) ，在捕收劑分別為 、 、 的條件下進(jìn)行試驗(yàn)； (2) 起泡劑為 時(shí)，在捕收劑分別為 、 、 的條件下進(jìn)行試驗(yàn)； (3) 起泡劑為 時(shí)，在捕收劑分別為 、 、 的條件下進(jìn)行試驗(yàn)； 水為焦化廢水，浮選試驗(yàn)分別在以下幾組藥劑條件下進(jìn)行： (1) 起泡劑為 時(shí)，在捕收劑分別為 、 、 的條件下進(jìn)行試驗(yàn)； (2) 起泡劑為 時(shí)，在捕收劑分別為 、 、 的條件下進(jìn)行試驗(yàn)； (3) 起泡劑為 時(shí)，在捕收劑分別為 、 、 的條件下進(jìn)行試驗(yàn)。煤的工業(yè)分析是了解煤質(zhì)特性的主要指標(biāo)，也是評(píng)價(jià)煤質(zhì)的基本依據(jù)，根 據(jù)工業(yè)分析的各項(xiàng)測定結(jié)果可初步判斷煤的性質(zhì)、種類和各種煤的加工利用效果及其工業(yè)用途。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 21 表 廢水水質(zhì)監(jiān)測報(bào)告表 采樣地點(diǎn) 及時(shí)間 分 析 項(xiàng) 目 酚 mg/L pH mg/L COD mg/L 氰化物 mg/L 硫化物 mg/L NH3N mg/L 循環(huán)水 循環(huán)水 采用液 液萃取的方法對(duì)所采水樣進(jìn)行處理，萃取劑為石油醚和 CH2Cl2。處理流程見圖 。 (2) 分析結(jié)果 樣品中有機(jī)物的定性是按譜庫檢索報(bào)告并參照質(zhì)譜解析和有關(guān)文獻(xiàn)綜合加以判斷。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 24 表 石油醚萃取焦化廢水結(jié)果表 序號(hào) 物質(zhì)類別 質(zhì)量百分比 ,% 濃度 ,mg/L 1 羧酸及衍生物（脂類）類 2 砒啶類 3 含氮化合物（胺類）類 4 苯及衍生物類 5 環(huán)烴類 6 喹啉類 7 含硫化合物（磺酸）類 8 酮類 合 計(jì) 說明：共萃取出 64 種有機(jī)物歸納為以上八類，詳見譜圖 圖 石油醚萃取廢水譜圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 25 圖 石油醚萃取廢水譜圖 圖 石油醚萃取 廢水譜圖 b CH2Cl2 萃取焦化廢水分析結(jié)果 CH2Cl2 萃取物中共檢測出 35 種有機(jī)污染物 ,結(jié)果見表 ，譜圖見圖 、圖 。 向浮選機(jī)內(nèi)先加入約 1000ml 容積的水 ,關(guān)閉進(jìn)氣閥門，開動(dòng)浮選機(jī)，徐徐加入稱好的干煤樣 100g，攪拌至煤全部潤濕后，再加入自來 水 或焦化廢水 ，使礦漿液面達(dá)到規(guī)定標(biāo)線，礦漿凈體積約為 ，開動(dòng)計(jì)時(shí)器。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。浮選過程中控制補(bǔ)水速度，使整個(gè)刮泡期間礦漿液面保持恒定。 3 分鐘后停止補(bǔ)水，關(guān)閉浮選機(jī)及進(jìn)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。 各道浮選工序操作時(shí)間要嚴(yán)格按照上述規(guī)定執(zhí)行，誤差不超過兩秒。 測定灰分 灰分是指在規(guī)定條件下，灼燒后剩下的不燃燒物質(zhì)。 本試驗(yàn)按下列步驟測定灰分： 1． 在天平上 稱重， 標(biāo) 記下坩 堝 重量 ，并稱 1g 煤樣于灰皿中鋪平； 2． 將灰皿入馬弗爐內(nèi)，然后關(guān)上爐門，留門縫約 15mm； 3． 將馬弗爐升溫至 500０ Ｃ（不少于 30min），并保持 30min； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 28 3． 升溫至 815０ Ｃ，此溫度下持續(xù)燒煤 1 小時(shí)； 4． 取出 灰皿 放在干燥器中 ， 冷卻 5min； 5． 用天平 稱重， 并 計(jì)算 灰分 ： 灰分 % = （烘烤后的重量 坩堝重量）247。 試驗(yàn)結(jié)果 處理 與分析 自來水浮選數(shù)據(jù) 處理 與分析 用自來水對(duì) 煤進(jìn)行浮選 ,以上述過程進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)浮選的精煤尾煤分別進(jìn)行產(chǎn)率計(jì)算和測灰，結(jié)果記錄如表 所示。 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 278 100 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)論文 30 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 01020304050607080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 的 三條曲線相比 可得 ，總體上起 泡劑為 精煤產(chǎn)率最高，起泡劑為 時(shí) 選煤效果 其次，起泡劑為 時(shí) 選煤 效果最差。所以可知，起泡劑用量為 對(duì)浮選最有促進(jìn)作用， 這是因?yàn)?選煤 起泡劑用量過大會(huì)降低起泡能力 ，所以自來水選煤起泡劑用量不宜過大 。由 圖 分析可知用自來水進(jìn)行選煤，當(dāng)起泡劑為 時(shí)精煤尾煤灰分隨油比的增大先上升后下降，在油比為 8 時(shí)尾煤灰分最高。 使用自來水的選煤試驗(yàn)，其最佳藥劑制度為 100g/L 礦漿濃度條件下 1L 礦漿 起泡劑 捕收劑為 。 表 焦化廢水浮選試驗(yàn)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 32 66 把以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用折線圖進(jìn)行整理可利于我們分析用 焦化廢 水選煤時(shí)精煤產(chǎn)率和尾煤 灰分隨藥劑變化關(guān)系，精煤產(chǎn)率、 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。 由圖 分析可知用焦化廢水進(jìn)行選煤，當(dāng)起泡劑為 時(shí)精煤產(chǎn)率變化不明顯，起泡劑為 與 時(shí)精煤產(chǎn)率先隨油比的增大之后稍有下降，在圖 中尾煤灰分