低温热解对低阶煤表面疏水性的影响机制及半焦可浮性分析

来源期刊：煤炭学报2018年第5期

论文作者：牛晨凯 夏文成

文章页码：1423 - 1431

关键词：热解转化;低阶煤;疏水性;浮选;

摘    要：低阶煤泥表面疏水性差,难以通过常规浮选实现高效分选提质。此外,低阶煤与氧气反应活性高,易发生自燃,但由于煤层或煤堆内部氧气含量低,其主要还是以受高温烘烤作用（类似于低温热解环境氛围）为主,而低温热解转化已逐渐成为低阶煤高效利用的途径之一。因此,探究低温热解对低阶煤表面疏水性的影响,并揭示热解固体产物半焦的可浮性变化规律,对低阶煤的高效合理利用具有指导意义。以不黏煤为研究对象,采用热重分析仪（TGA）描绘煤样热解过程中的失重特性;气相/液相色谱（GC/LC）检测热解过程中挥发性产物的组成;X射线光电子能谱仪（XPS）、扫描电镜（SEM）表征热解前后煤样表面官能团和微观形貌的变化规律;诱导时间测定仪和单元浮选试验分析煤样热解前后疏水性和可浮性的变化情况。结果表明:煤样经低温热解后失重明显,大量挥发性组分（氢气、甲烷等气态产物,苯酚为主的液态产物）逸出,直接导致煤表面亲水性含氧官能团含量相对减少,疏水性官能团含量相对增加;热解半焦表面孔隙、裂痕显著增加,粗糙度增大;与原煤相比,热解半焦诱导时间显著缩短,浮选产率明显增高。低温热解增强了不黏煤表面的疏水性,提升了浮选回收率,从而促进了低阶煤"低温热解转化-半焦浮选提质"联合工艺的发展。