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煤岩显微组分电浮选分离与制氢过程中氢/氧气泡的影响机制

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化工进展 2024年第5期43卷 2428-2435页

作者：赵伟江雨寒李振李毅红周安宁王宏西安科技大学化学与化工学院陕西西安710054 自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710021 陕西新能选煤技术有限公司陕西西安710005

电浮选技术是实现煤岩显微组分高效分离的有效途径,也是一种有显著优势的制氢技术。电浮选中电解气泡既是浮选分离的载体,又是有效的氢气/氧气产物。本文探讨了高惰质组煤电浮选过程中电解气泡对煤岩显微组分分离效果的影响机制,利用诱... 详细信息

电浮选技术是实现煤岩显微组分高效分离的有效途径,也是一种有显著优势的制氢技术。电浮选中电解气泡既是浮选分离的载体,又是有效的氢气/氧气产物。本文探讨了高惰质组煤电浮选过程中电解气泡对煤岩显微组分分离效果的影响机制,利用诱导时间测定仪、红外光谱、接触角测量仪及气相色谱等考察了氢气泡和氧气泡对煤岩显微组分的选择性以及电化学反应对煤结构和可浮性的影响规律和气体产物组成等。结果表明,电解氢气泡浮选所得的浮物收率及浮物镜质组含量较氧气泡高,相应的镜质组回收率也高于氧气泡;电浮选过程中的电解作用会改善煤岩显微组分的表面结构,引起润湿性的变化,电浮选阴极区对煤具有电化学还原作用,可减少煤中—OH、—COOH与C==O等亲水性官能团,从而增加煤样的接触角,减小氢气泡对煤的诱导时间,从而增加煤的可浮性,而阳极区的作用相反;煤浆电浮选过程中可获得纯度>94%的氢气和>96%的氧气,且镜质组为电解质时的气体产物纯度高于惰质组,但惰质组可获得更高的产气速率;采用两级串联流程进行煤岩显微组分的电浮选分离时,浮选分离的综合效率最高可达到83.7%,此时浮物的镜质组回收率为86.7%,两个沉物产品的回收率分别为41.6%和54.9%,氢气的产率可达到6.49mL/(min∙cm^(2))。

关键词：煤岩显微组分电浮选电解气泡作用机制氢气产率

张家峁5^(-2)号煤层镜煤和丝炭性质差异性研究

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煤 2024年第5期33卷 72-76页

作者：龙江于涛巨海含张博姚雷陕西新能选煤技术有限公司陕西西安710100

煤岩组分的高效分选是实现煤炭分级分质、清洁利用的重要途径。文章以神府镜煤和丝炭为研究对象,通过低温氮吸附、FTIR、XRD研究其在孔结构、表面官能团、芳香核结构方面性质的差异性。结果表明:丝炭的比表面积和平均孔径相比镜煤大。... 详细信息

煤岩组分的高效分选是实现煤炭分级分质、清洁利用的重要途径。文章以神府镜煤和丝炭为研究对象,通过低温氮吸附、FTIR、XRD研究其在孔结构、表面官能团、芳香核结构方面性质的差异性。结果表明:丝炭的比表面积和平均孔径相比镜煤大。丝炭含氧官能团较多,特别是游离羟基和-COOH的含量高。镜煤的芳香核比丝炭更加膨胀,丝炭的缩合程度和芳香化程度比镜煤更高。相对而言,丝炭表现为亲水性,镜煤表现为疏水性。

关键词：镜煤丝炭孔结构表面官能团芳香核结构

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浮选工艺对制备水煤浆性能的影响研究

煤炭加工与综合利用 2024年第1期 88-90页

作者：吕鹏龙陕西新能选煤技术有限公司陕西西安710000

主要研究以正浮选精矿和反浮选尾矿为原料制备水煤浆,通过分析浆体浓度对煤浆的表观黏度和屈服应力的影响,得出结论:这2种产品制备水煤浆是可行的,且用反浮选尾矿做原料具有明显优势。

关键词：浮游选煤水煤浆分散剂正浮选反浮选研究

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气流粉碎参数对煤岩显微组分迁移的影响研究

中国煤炭 2024年第8期50卷 171-180页

作者：白来平李振姚雷王思璠高博王宏谢永鑫陕西新能选煤技术有限公司陕西省西安市710010 西安科技大学化学与化工学院陕西省西安市710054

为探究气流粉碎分级过程中煤岩显微组分的迁移规律,通过气流粉碎分级设备对煤岩显微组分进行富集,对神府大保当煤进行了工业分析、元素分析、煤岩分析、激光粒度分析,并了解其煤质特性,通过四因素五水平正交试验,探究了入料频率、粉碎... 详细信息

为探究气流粉碎分级过程中煤岩显微组分的迁移规律,通过气流粉碎分级设备对煤岩显微组分进行富集,对神府大保当煤进行了工业分析、元素分析、煤岩分析、激光粒度分析,并了解其煤质特性,通过四因素五水平正交试验,探究了入料频率、粉碎压力、一级分级机频率和二级分级机频率这4个因素对显微组分含量的影响。对正交试验进行优化结果表明,当入料频率为9 Hz、粉碎压力为0.6 MPa、一级分级机频率为20 Hz、二级分级机频率为140 Hz时,二级产品镜质组含量最高,为77.01%;当入料频率为3 Hz、粉碎压力为0.7 MPa、一级分级机频率为40 Hz、二级分级机频率为100 Hz时,三级产品中惰质组含量最高,为73.38%,研究结果可为实现煤炭高效利用提供技术支持。

关键词：显微组分气流粉碎正交试验组分迁移

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高岭石表面水化特性及颗粒自聚合结构研究

洁净煤技术 2024年

作者：尚颖泽李振王进常静王宏郭变变赵凯西安科技大学化学与化工学院自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西新能选煤技术有限公司

粘土矿物表面的水化现象调控是提高我国煤炭资源开发利用效率和煤泥水循环利用效率的关键，本文以选煤过程中的主要粘土矿物—高岭石为研究对象，基于EDLVO理论，采用原子力显微镜胶体力测量-力曲线拟合法探究了溶液条件对高岭石三种表... 详细信息

粘土矿物表面的水化现象调控是提高我国煤炭资源开发利用效率和煤泥水循环利用效率的关键，本文以选煤过程中的主要粘土矿物—高岭石为研究对象，基于EDLVO理论，采用原子力显微镜胶体力测量-力曲线拟合法探究了溶液条件对高岭石三种表面水化特性的影响，结果显示高岭石表面水化力常数与矿物表面化学组成无关，且不受溶液pH影响，而衰减长度则呈现出Al基面>Si基面>端面的规律。在本研究体系下，发现水化力和DLVO力具有叠加性，并基于此构建了高岭石自聚合结构的微观力学计算模型，通过分析高岭石不同缔合结构的相互作用能，预测其在pH为5时达到最佳固液分离条件，该预测得到了宏观沉降试验的验证，为煤泥水中微细粒矿物固液分离研究提供了理论依据。

关键词：煤泥水高岭石 EDLVO理论水化力固液分离

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采煤机截割部低照度图像的边缘检测技术

煤田地质与勘探 2024年第4期52卷 172-178页

作者：贾澎涛靳路伟王斌郭风景李娜西安科技大学计算机科学与技术学院陕西西安710054 陕西建新煤化有限责任公司陕西黄陵727300 陕西陕煤蒲白矿业有限公司陕西渭南715517

针对井下低照度环境下采煤机截割部边缘检测任务中存在的边缘缺失、细节模糊等问题,提出一种基于分数阶微分的边缘检测Lif算法。首先采用更大的检测模板尺寸,根据Grünwald-Let-nikov分数阶定义构造最初的分数阶掩膜算子;然后根据Pasca... 详细信息

针对井下低照度环境下采煤机截割部边缘检测任务中存在的边缘缺失、细节模糊等问题,提出一种基于分数阶微分的边缘检测Lif算法。首先采用更大的检测模板尺寸,根据Grünwald-Let-nikov分数阶定义构造最初的分数阶掩膜算子;然后根据Pascal三角形理论确定掩膜算子上各位置的权重系数,并将掩膜算子扩展到4个不同方向;最后将得到的掩膜算子与图像进行卷积,利用图像的局部特征信息对每个方向的微分结果进行后处理。结果表明:(1)在进行多个不同场景的井下低照度图像上的实验时,Lif算法可以更全面地获取图像中不同方向上的边缘信息,在处理低照度图像时具备更强的抗噪性能,并且提取的边缘线条比其余边缘检测算法更加清晰、完整,保留了更多的纹理细节信息。(2)在客观指标评价的对比上,与基于分数阶灰色系统模型的边缘检测算法以及改进的分数阶Sobel边缘检测算法相比,Lif算法在Entropy指标上分别提高了43%、11%,AG指标上分别提高了23%、23%,SSIM指标上分别提高了152%、6%。表明Lif算法在进行采煤机截割部的边缘检测任务时更具优势,研究对井下设备工作运行时的安全性和可靠性提升具有重要意义。

关键词：低照度图像分数阶微分边缘检测采煤机截割部煤矿

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近距离煤层回采巷道非对称破坏机理及其控制

采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 242-254页

作者：丁自伟李帅张杰蔡敏博李亮姬东康萌西安科技大学能源学院陕西西安710054 陕西陕煤韩城矿业有限公司下峪口煤矿陕西渭南714000 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司陕西西安710199

近距离煤层开采时,上位煤层的遗留煤柱集中应力会对下位煤层邻近采空区的巷道掘进产生扰动影响。针对下峪口煤矿3#_(下)煤层回采巷道掘进时产生的非对称变形破坏及支护困难等问题,结合现场地质条件,采用力学分析、数值模拟和现场试验的... 详细信息

近距离煤层开采时,上位煤层的遗留煤柱集中应力会对下位煤层邻近采空区的巷道掘进产生扰动影响。针对下峪口煤矿3#_(下)煤层回采巷道掘进时产生的非对称变形破坏及支护困难等问题,结合现场地质条件,采用力学分析、数值模拟和现场试验的方法,探究23306下进风巷掘进期间产生的非对称变形机理,并提出合理的巷道支护参数及工艺,改善了巷道围岩条件。研究结果表明:上位煤层遗留煤柱及本煤层邻近采空区的存在导致巷道围岩主应力方向及大小发生变化,而非均匀的应力分布致使巷道围岩塑性区呈现蝶形破坏,巷道顶板水平应力变化幅度大、剪切应力大,造成巷道顶板极度破碎,顶板至上覆采空区间全为塑性区分布,顶板两侧应力及塑性区的差异性分布是造成巷道非对称变形的主要原因;数值模拟得到煤柱内X-Y,X-Z,Z-Z方向的应力受本煤层邻近采空区的影响较大,巷道两侧应力大小不等,致使巷道产生非对称变形;根据巷道围岩的受力状态、工作面地质条件及支护成本,优化了巷道支护参数,现场应用效果良好。

关键词：近距离煤层回采巷道非对称变形蝶形破坏围岩控制

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大远洗煤厂降低精煤水分研究

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第1期 0061-0063页

作者：胡千里冀中能源峰峰集团兴泰选煤技术有限公司河北邯郸056041

随着精煤客户对精煤质量要求愈发严格,特别是集团公司大精煤战略实施以来,大远洗煤厂生产精煤运往集团公司本部邯马两厂配煤销售,因精煤水分导致运费成本高且影响邯马两厂配煤比例,严重影响了集团公司大精煤战略效益和精煤销售。综上综... 详细信息

随着精煤客户对精煤质量要求愈发严格,特别是集团公司大精煤战略实施以来,大远洗煤厂生产精煤运往集团公司本部邯马两厂配煤销售,因精煤水分导致运费成本高且影响邯马两厂配煤比例,严重影响了集团公司大精煤战略效益和精煤销售。综上综合精煤水分降低约4.55%,保证了综合精煤水分在15.5%左右。后期入洗5号煤,浮选精煤占比降低到40%左右时,大远综合精煤水分可达到13.5%左右。

关键词：空气穿流压滤机卧式离心机工艺优化

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选煤重介系统工艺优化与研究

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第1期 0023-0025页

作者：胡千里冀中能源峰峰集团兴泰选煤技术有限公司河北邯郸056041

随着山西大远煤业有限公司开采原煤煤质发生变化,其附属洗煤厂通过分析计算原生产工艺,选煤是煤炭综合加工利用的基础,是洁净煤技术的源头,对提高煤炭综合利用效率和环境保护作用巨大。当前国内选煤工艺日趋成熟,且基本形成了固定的、... 详细信息

随着山西大远煤业有限公司开采原煤煤质发生变化,其附属洗煤厂通过分析计算原生产工艺,选煤是煤炭综合加工利用的基础,是洁净煤技术的源头,对提高煤炭综合利用效率和环境保护作用巨大。当前国内选煤工艺日趋成熟,且基本形成了固定的、可普及的选煤工艺,应用后达到不错的分选效果。唯有针对入洗不同原煤煤质、生产条件等可对工艺细节方面进行优化。

关键词：卡脖子设备升级工艺优化