影响微波辐照脱硫过程因素的试验研究

应用微波辐照方法,采用单因子法考察了微波照射时间、煤粉粒径、浸提剂等因素对黄铁矿向磁黄铁矿转化效果的影响,并应用正交试验考察各因素对黄铁矿转化效果的综合影响,优选出黄铁矿转化的最佳工艺条件为：微波辐照3min、加NaOH浸提剂、煤粉粒径为0．086～0．102mm,此时转化率可达到45．7％。     

巷道磁黄铁矿尘在人体呼吸道的沉积规律模拟研究

 为揭示磁黄铁矿尘在施工现场人体呼吸道的沉积规律,以安徽某金属矿采样巷道磁黄铁矿矿样为研究对象,运用Fluent等软件,建立人体呼吸道三维模型,对不同作业区域运输和铲装2种不同工艺流程下、不同质量浓度的磁黄铁矿尘在人体呼吸道的颗粒沉积进行模拟。结果表明,不同呼吸强度、不同工艺、不同粒径下的磁黄铁矿主要沉积在人体的咽喉以及气管部分,当矿尘粒径大于5.456 μm时,即作业人员在巷道中距离风口较近的作业区域作业时,矿尘将全部沉积在人体呼吸道中。人体呼吸道的总颗粒沉积率随颗粒质量浓度的上升出现先下降而后波动稳定的规律,随颗粒粒径与呼吸强度的增加而增加,距运输巷道风口越远总沉积率越小。基于磁黄铁矿尘在人体呼吸道沉积规律及实际工况,提出了相应的防护措施。     

烟煤中黄铁矿夹杂物的原位微波化学反应

微波电磁辐射穿透煤颗粒组织，引激颗粒内部黄铁矿夹杂物与其毗邻的有机组分之间的原位微波化学反频，黄铁矿原相转化成磁黄铁矿和陨硫铁新相。Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ数据表明，新相配合物中心Ｆｅ＾２＋离子的电子结构，自旋状态，成键性质与内禀磁性较原相均有明显变化。     

贵州高硫煤的微生物浮选脱硫实验研究

为了探索贵州高硫煤洁净利用新途径,分析了贵州高硫煤样的煤岩学特征、煤化学工艺特性、煤中硫含量及形态,并通过微生物浮选实验研究,探讨了不同高硫煤对于实验条件的适应性以及影响脱硫率的因素。结果表明:微生物对于黄铁矿表面性质的改变既有正面的,也有负面的;不同高硫煤对于预处理时间、粒径等实验条件具有不同的适应性,脱硫率变化趋势也较复杂;除了脱硫实验条件,煤样本身性质对于高硫煤脱硫率同样具有重要作用,影响因素包括:煤中各种形态硫的含量与分布状态、煤中黄铁矿硫占全硫的比例、黄铁矿与黏土矿物伴生组合关系。     

红旗岭铜镍硫化物矿床磁性矿物学研究及矿床成因意义

磁黄铁矿是铜镍硫化物矿床含量最多的硫化物之一，常温下只有单斜磁黄铁矿具有亚铁磁性．X射线粉晶衍射和电子探针微区分析显示，红旗岭矿床海绵陨铁状矿石磁黄铁矿以单斜磁黄铁矿（mpo）为主，致密块状矿石磁黄铁矿为单斜磁黄铁矿与六方磁黄铁矿（hpo）混合型．差热与磁热重分析显示致密块状矿石在323℃存在明显的吸热效应，并且这一过程伴随着磁性的转变，表明323℃是矿床中磁黄铁矿的热磁效应与相变点．致密块状磁黄铁矿在400℃恒温30h后淬火条件下使mpo全面转变成hpo，自然冷却则使原矿石中的hpo与mpo全部转变为mpo．这一结果显示了hpo与mpo之间的转变主要取决于样品的冷却速度，暗示铜镍硫化物矿床致密块状矿体的形成可能与高温矿浆的快速冷凝有关．同时，磁铁矿在不同矿体中的含量特点对岩浆铜镍硫化物矿床成因研究也具有启示意义．     

有菌和无菌体系下磁黄铁矿氧化的电化学研究

在有菌和无菌酸性体系下,对磁黄铁矿电化学氧化进行研究。研究结果表明:在磁黄铁矿被氧化过程中伴随元素S的生成,覆盖于电极表面,使电极表面发生钝化;随着电位的升高,元素S被氧化成SO42-,钝化膜被击穿;氧化亚铁硫杆菌作用后增强了磁黄铁矿的反应性能,促进了磁黄铁矿氧化反应速度,腐蚀反应速度明显提高,但细菌对磁黄铁矿电极的氧化还原反应过程机理并没有产生影响;在相同电位下,有细菌时的阻抗明显低于无细菌时的阻抗,细菌的存在加速了表面物质的扩散,电极过程受电化学步骤控制,测定结果与线性扫描所得结果一致。     

三种硫化铁单矿物的细菌氧化过程研究

载金的硫化铁矿物成分主要是黄铁矿,其次是磁黄铁矿和镍黄铁矿.三种单矿物分布在金矿石中的含量不同,细菌氧化周期也随之改变.试验表明,三种矿物氧化过程均产酸,黄铁矿被细菌直接氧化,溶液中细菌浓度较小;磁黄铁矿和镍黄铁矿除受细菌直接氧化,被Fe3+间接氧化也很显著.黄铁矿氧化时间大致是其他两种矿物的3倍,因而工业配矿可酌量降低富含黄铁矿之金精矿用量.本试验通过研究三种单矿物各自的细菌氧化过程,为成分复杂金精矿的细菌浸出工业实践提供了重要理论依据.     

陆相富有机质页岩黄铁矿特征及意义——以鄂尔多斯盆地延长组和松辽盆地青山口组为例

黄铁矿是富有机质页岩中广泛发育的一种矿物，对富有机质页岩的沉积环境判别与油气富集具有重要意义。 通过薄片鉴定、XRD、氩离子抛光、扫描电镜、岩石热解和气体吸附等技术手段，对鄂尔多斯延长组与松辽盆地青山口组富有机质页岩中黄铁矿及其对储层影响进行分析。结果表明：①鄂尔多斯盆地黄铁矿含量以及草莓状黄铁矿粒径均大于松辽盆地，其中延长组每组样品草莓状黄铁矿平均粒径介于13.79～18.1 μm，粒径主要发育在10～22 μm；青山口组每组样品草莓状黄铁矿平均粒径在2.83～14.92 μm间，粒径主要发育在2～8 μm。②鄂尔多斯盆地和松辽盆地黄铁矿含量同TOC、S1+S2存在正相关。两个盆地平均孔径与黄铁矿含量成正比、与草莓状黄铁矿粒径呈反比；③鄂尔多斯盆地延长组富有机质页岩中草莓状黄铁矿为早期同沉积浅埋藏黄铁矿，黄铁矿沉积环境为浅水氧化环境；松辽盆地青山口组富有机质页岩中草莓状黄铁矿存在中成岩后深埋藏黄铁矿与早期浅埋藏黄铁矿两种，黄铁矿沉积环境为半深水硫化环境、浅水次氧化—氧化环境。黄铁矿可促进有机质富集与孔隙发育，草莓状黄铁矿晶间孔还可促进烃类富集，对页岩油勘探具有借鉴意义。     

氰化脆硫锑铅矿和磁黄铁矿选择性分离

为了更好地分选磁黄铁矿和脆硫锑铅矿,研究了磁黄铁矿和脆硫锑铅矿在乙黄药体系下的浮选行为,并选用氰化钾做调整剂进行选择性分离浮选试验,通过红外光谱测定矿物表面与药剂的吸附产物.研究结果表明:在pH值为2～11时,磁黄铁矿和脆硫锑铅矿二者浮选行为相似,均有良好的可浮性;氰化钾可以很好地分离脆硫锑铅矿和磁黄铁矿;氰化钾在脆硫锑铅矿表面未发生吸附,而在磁黄铁矿表面发生吸附,生成铁氰配合物,从而抑制了磁黄铁矿的上浮.     

天然黄铁矿吸附废水中Cd（Ⅱ）的实验研究

分批次实验研究了平衡时间、溶液pH值、Cd（Ⅱ）初始浓度、粒径对天然黄铁矿吸附废水中Cd（Ⅱ）的影响。实验前利用XRD衍射确定黄铁矿的特征，并确定了黄铁矿零电荷点pHpzc为6，4。在吸附平衡时间30min，pH值6．0，即接近零电荷点时对Cd（Ⅱ）的吸附量最大。初始浓度、黄铁矿粒径对吸附Cd（Ⅱ）的影响表明，最大吸附量分别在Cd（Ⅱ）浓度为350mg／L和粒径为200目时。实验数据与Freundlich等温线拟合良好。初步探讨了黄铁矿吸附Cd（Ⅱ）的机理。研究表明，天然黄铁矿可以有效除去有毒有害重金属Cd（Ⅱ），是处理工业废水的优良吸附剂。     

利用气-固流化床对磨煤机返料中硫铁矿的分选实验

由于硫铁矿的存在,燃煤机组中磨煤机磨损严重,同时硫铁矿的燃烧又产生大量二氧化硫等污染气体,增加了电厂运行成本,因此提出利用气-固流化床对磨煤机返料进行筛选,降低硫铁矿含量。以贵州某电厂磨煤机返料为实验对象,利用流化床实验台进行流化分选,研究流化风速和压降对分选效果的影响。结果表明,流化效果比较理想,分离出来的重产物全硫含量为15.5%,铁元素含量为9.01%,灰分含量为72.3%,可以脱除大部分硫铁矿等不可燃物质,减少了磨煤机磨损,降低了电厂运行成本。     

微波辅助H2O2复配体系脱除煤中硫分研究

为研究微波辅助H2O2复配体系脱除煤中硫分的效果,选取宁夏宁东地区鸳鸯湖煤样作为研究对象。分别用柠檬酸和氢氧化钠与过氧化氢复配作用于煤样,通过微波辐照处理,微波辐照功率为900 W,辐照时间为5 min。结果表明：单独过氧化氢处理后脱硫率为34.29%,过氧化氢–柠檬酸和过氧化氢–氢氧化钠复配体系最大脱硫率分别高达43.67%和45.31%,且脱硫过程大部分硫铁矿硫被脱除,煤中硫形态逐渐向高价态转化,原煤中的噻吩被部分转化为亚砜、砜和硫酸盐硫;微波辅助复配助剂处理后可以增大煤样与助剂的接触面积,提高羟基自由基与煤中含硫基团接触的可能性,从而提高脱硫率。     

三锥水介旋流器的高硫煤脱硫降灰及其分选原理

为实现高硫煤的脱硫降灰,采用三锥水介旋流器,取华恒高硫煤小于3 mm粒级的煤样进行脱硫实验,探讨三锥旋流器脱硫降灰的粒度下限,分析颗粒在三锥水介旋流器内部的运动特性,得到了颗粒径向速度与颗粒密度和粒度、所处的径向位置、颗粒的切向角速度以及颗粒轴向位置等变量的函数关系式。结果表明:三锥水介旋流器的降灰粒度下限为0.125 mm,脱除黄铁矿硫粒度下限为0.074 mm。该旋流器中产生的自生介质和前两段锥体连接处的淘析作用可以使三锥水介旋流器实现高效分选。     

还原剂与脱硫剂对硫酸渣直接还原焙烧同步脱硫的影响

研究了还原剂云南煤和脱硫剂SH对硫酸渣在直接还原焙烧过程中提铁降硫效果的影响.采用X射线衍射与扫描电镜方法分析了云南煤与脱硫剂SH的作用机理.结果表明:在高温还原气氛下,硫酸渣中的黄铁矿生成具有挥发性的气态单质硫和气态羰基硫、金属铁和非磁性的陨硫铁;硫酸渣中的赤铁矿和磁铁矿则被还原为金属铁;云南煤对硫酸渣在焙烧过程中的脱硫效果比较明显,但无法达到要求的指标;添加脱硫剂SH可以进一步降低还原铁中的硫,其机理是脱硫剂与硫酸渣中的黄铁矿在直接还原焙烧过程中反应生成金属铁和没有磁性的硫化钙,通过磨矿--磁选的方法将硫化钙与金属铁分离,从而达到脱硫目标.     

微波辅助H2O2复配体系脱除煤中硫分研究

为研究微波辅助H₂O₂复配体系脱除煤中硫分的效果,选取宁夏宁东地区鸳鸯湖煤样作为研究对象。分别用柠檬酸和氢氧化钠与过氧化氢复配作用于煤样,通过微波辐照处理,微波辐照功率为900 W,辐照时间为5 min。结果表明：单独过氧化氢处理后脱硫率为34.29%,过氧化氢–柠檬酸和过氧化氢–氢氧化钠复配体系最大脱硫率分别高达43.67%和45.31%,且脱硫过程大部分硫铁矿硫被脱除,煤中硫形态逐渐向高价态转化,原煤中的噻吩被部分转化为亚砜、砜和硫酸盐硫;微波辅助复配助剂处理后可以增大煤样与助剂的接触面积,提高羟基自由基与煤中含硫基团接触的可能性,从而提高脱硫率。     

煤燃烧过程中钙基材料除砷脱硫的试验研究

文章以贵州高砷煤为研究对象,运用固定床管式炉对钙基材料在煤燃烧过程中的除砷脱硫性能及影响因素进行了系统研究,并对燃煤灰渣进行了X-射线衍射分析和扫描电镜观察,简单地探讨了钙基材料的除砷脱硫机理。实验结果表明:在燃烧温度为1 050℃,钙基材料用量n(Ca)/n(S)=2.0时,粒径越小的钙基材料除砷脱硫效果越好,钙基材料在一定的条件下具有良好的同时除砷脱硫的性能;其除砷脱硫的机理是钙基材料的加入促进了As2O3和SO2的扩散,并且与As2O3和SO2生成了Ca3(AsO4)2和CaSO4以固相停留在燃煤灰渣中,从而降低了砷和硫挥发进入大气的程度。     

煤微波法脱硫过程中铁-硫化合物的变化

在不加浸提剂和通以氮气(含氧约1%)条件下,用2.45GHz微波照射约100s,东林煤(D)和鱼田堡煤(Y)的脱硫率均可达到20%以上。照射后进一步用5%的过量稀盐酸处理,脱硫率可高达68%。穆谱分析麦明,D、Y均含黄铁矿和硫酸亚铁,D还存在少量黄钾铁矾。经微波照射,黄铁矿转变成磁黄铁矿和陨硫铁,硫酸亚铁可能转变成其它铁相,其程度随着脱硫深度的变化面变化。用稀酸处理几乎可以除尽煤中磁铁矿和陨硫铁。因而微波照射与酸洗结合将是一种有效的脱硫方法。     

氧化亚铁硫杆菌筛选及对矿区煤矸石脱硫影响

从宁夏大武口高硫煤矸石山的酸性废水中筛选分离得到一株自养硫细菌，形态生理生化试验确定菌株T．f为氧化亚铁硫杆菌。应用该菌进行煤矸石的脱硫实验，溶液中的铁离子浓度呈现波状动态变化。在煤矸石粒径小于2mm，初始pH为1．5时，14d时硫酸根浓度增加7．5g／L，脱硫量为2．72g／L，脱硫率可达77.6％。该项目为改良煤矿矸石山废弃基质奠定了良好的条件，也为煤矿废弃物矸石山的生物脱硫以及生态恢复提供技术支持。     

浮选药剂BET与煤和黄铁矿作用机理

通过浮选药剂BET对煤和黄铁矿的表面电位、润湿性、ESCA分析和吸附量测定等方面的研究,揭示了BET与煤和黄铁矿的作用机理,并进行了实际煤样的分选实验.实验结果表明,BET的浮选效果要优于普通煤用浮选药剂,尤其是用于高硫煤的浮选时,它有很强的选择性.     

基于通径系数分析的细菌脱硫实验条件优化

 为探明金属硫化矿细菌脱硫的影响因素与作用机理,采用嗜酸细菌进行柱浸实验。实验方案采用均匀设计法,分析了溶液初始pH 值、布液强度和矿石平均粒径3 个因素对脱硫效果的影响。脱硫实验结果表明,布液强度对矿石脱硫率的影响最大,矿石粒径次之,pH 值最小。对脱硫率进行回归分析,结果表明,布液强度、pH 值与脱硫率为正相关,矿石粒径与脱硫率为负相关,脱硫率预测最大值可达到19.66%。此外,电镜扫描显示,细菌脱硫作用使矿石表面由致密变为疏松,矿石表面的硫含量由43%左右降低至15%左右,表面脱硫率为65%,矿石的可燃性降低。