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煤炭的洗选加工是其洁净、高效利用的基础,洗选过程主要以湿法为主,在此过程中不可避免地引入水。大部分选煤厂粗煤泥离心脱水后的产品水分仍偏高,制约着总精煤的水分指标。因此寻找一种能够提高粗煤泥离心机脱水效率,进一步降低产品水分,达到市场要求的方法十分必要。论文选取了脂肪醇聚氧乙烯醚类、辛基酚聚氧乙烯醚类、聚氧乙烯醚失水山梨醇脂肪酸酯类和醇醚羧酸盐类表面活性剂作为脱水助剂,对四种不同变质的粗煤泥(古交屯兰焦煤、汾西柳湾1/3焦煤、朔州麻家梁弱粘煤、鄂尔多斯李家壕长焰煤)进行了离心脱水助滤试验研究。试验结果表明:脂肪醇聚氧乙烯醚类、辛基酚聚氧乙烯醚类和醇醚羧酸盐类所有试验药剂对屯兰和柳湾粗精煤泥都有显著的助滤效果。其中,AEO-7、AEO-9、Tween-80、Tween-85和AEC钠是其所属类中助滤效果突出的,如AEO-7能够使屯兰粗精煤泥水分降低7.92%,脱水率为52.26%,使柳湾粗精煤泥水分降低4.50%,脱水率为47.50%。筛选出助滤效果较好的表面活性剂对麻家梁粗煤泥都有显著的助滤效果,如AEO-7使煤样水分从11.18%降低到8.42%,脱水率为24.70%,而对李家壕粗煤泥没有明显的助滤效果。采用接触角测量仪、表面张力仪、原子力显微镜和扫描电镜测定了添加表面活性剂前后煤表面的接触角、离心液的表面张力、煤表面水化膜的厚度以及煤颗粒结构。测试结果表明:添加Tween-20、Tween-40、Tween-60、Tween-80和Tween-85的煤表面上的接触角分别为72.70°、71.70°、71.95°、73.50°和75.25°,均高于空白样时的68.25°;添加浓度为200g/t和400g/t的Tween85,煤样表面水化膜厚度分别为5.90nm和5.88nm,比空白样水化膜分别变薄了1.92nm和1.94nm;离心液表面张力随着药剂用量增大逐渐减小;观察大颗粒煤电镜扫描的图片发现,添加Tween类表面剂后煤表面吸附的小颗粒细泥明显减少。因此,表面活性剂能够促进离心脱水,一方面原因是表面活性剂吸附在煤粒表面,对煤表面进行疏水改性,使其亲水性变差,表面的水化膜变薄,同时能够降低离心液的表面张力;另一方面原因是,表面活性剂对大的煤颗粒有一定的“洗涤”作用。测量离心液表面张力时发现,刚开始随着离心液表面张力的降低,脱水率逐渐增加,当离心液表面张力降低到67mN/m左右后,离心液的表面张力再降低,脱水率几乎不变,说明离心液的表面张力对于离心助滤结果有一定的指示作用。另外,研究离心液中残留的表面活性剂对后续浮选的影响,结果表明:添加助滤剂后精煤产率增加,因此离心液中残留的助滤剂有利于后续的浮选试验。选定Tween-80在麻家梁选煤厂进行了工业试验,结果表明:Tween-80对麻家梁煤有一定的助滤效果,可将螺旋分选机的精煤水分从12.28%降至10.43%。