国家自然科学基金(51174006) 作品数:17 被引量:212 H指数:9 相关作者: 闵凡飞 彭陈亮 刘令云 陈军 赵晴 更多>> 相关机构: 安徽理工大学 武汉理工大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 安徽省科技计划项目 安徽省自然科学基金 更多>> 相关领域: 矿业工程 理学 天文地球 化学工程 更多>>
微细高岭石颗粒在惰性电解质溶液中的质子化和去质子化作用 被引量:5 2013年 为掌握微细高岭石颗粒在惰性电解质溶液中的质子化/去质子化过程对其电动特性的影响规律,通过ZetaProbe分析仪测定不同浓度NaCl溶液中高岭石颗粒表面ζ电位,用Gouy-Chapman理论和Nernst方程对高岭石颗粒在不同溶液环境中的质子化/去质子化作用进行理论分析。结果表明:两种不同浓度NaCl溶液中,高岭石颗粒表面ζ电位与pH的关系为:在溶液pH值为4.0和7.5附近产生一个非IEP的交点;当NaCl的浓度由0.001 mol/L增加到0.010 mol/L时,高岭石的IEP从pH=3.3降低到3.0,当NaCl的浓度≥0.100 mol/L时,高岭石颗粒在整个pH范围内均荷负电荷;在pHIEP7.5时,高岭石颗粒表面ζ电位与NaCl浓度成正比。NaCl溶液中电解质离子在溶液pHpHPZNPC时对HD面的去质子化反应的促进作用是微细高岭石颗粒在NaCl溶液的电动特性的主要成因。 刘令云 闵凡飞 张明旭 宋少先 陆芳琴关键词:高岭石 质子化 电动特性 Ζ电位 煤泥水分级池设计与数值计算 被引量:7 2015年 针对煤泥水不分级处理存在的重复分选、浮选效率低等问题,提出一种新型煤泥水分级池。利用水力分级原理和黏性流体阻力规律,设计了新型煤泥水分级池以及正四边形和正六边形2种形状整流管束,利用Fluent软件对两种形状时池体内流场分别进行了数值计算,并对比分析了两者流场分布特征,以及流速、雷诺数、沿程损失等流体力学参数。研究表明,正四边形和正六边形管束均有控制流态的作用,采用正六边形管束时,管束之间速度差略大,但平均沿程损失略小,而采用正四边形管束时,各管束之间速度差较小,但平均沿程损失更大,流场分布更均匀,更有利于颗粒的准确分级。因此,煤泥水分级池将煤泥水连续分为多个粒级是可行的,可进一步进行实践试验研究。 朱宏政 刘令云 朱金波 闵凡飞关键词:煤泥水 流场 粒级 不同Ca^(2+)浓度及pH值溶液中高岭石颗粒表面Zeta电位模拟 被引量:14 2013年 高岭石颗粒因表面荷电稳定分散在煤泥水中难以沉降,水溶液中Ca2+浓度及pH值对高岭石颗粒表面Zeta电位影响较大.基于高岭石不同断面的不同荷电机理,选择高岭石不同断面的晶胞数为权重,得到了颗粒表面总Zeta电位模型,并进行了模拟计算,利用拟合对该模型进行校正.采用电泳法测定了不同Ca2+浓度及不同pH值下高岭石颗粒的Zeta电位,并与模拟值进行了比较,结果表明:当溶液中Ca2+浓度大于等于25mg/L时,模型能够有效的预测高岭石表面的Zeta电位,最大偏差为1.368mV;当溶液中Ca2+浓度小于25mg/L的溶液中,由于Helm-holtz内层负电荷吸附量变化,预测精度降低.当溶液中pH值小于等于9时,模型能够有效的预测高岭石表面的Zeta电位,模型的最大偏差为1.368mV;当溶液中pH值大于等于9时,由于Ca2+的羟基络合吸附量增大,预测精度降低. 李宏亮 闵凡飞 彭陈亮关键词:高岭石 ZETA电位 PH值 高泥化煤泥水的疏水聚团沉降试验研究 被引量:44 2014年 为探寻煤泥水聚团沉降新技术,以季铵盐类药剂为表面活性剂开展了高泥化煤泥水疏水聚团沉降试验研究,考察了药剂用量、动能输入、p H值等因素对高泥化煤泥水疏水聚团沉降的影响规律。结果表明:季铵盐能够改善颗粒表面疏水性,降低颗粒表面电负性,提高煤泥颗粒疏水聚团效果,季铵盐烷基链越长,药剂用量越大,对煤泥颗粒的聚团效果越强;高矿浆浓度煤泥水有利于煤泥颗粒形成疏水聚团;合适的动能输入能增强疏水聚团效果;随着p H值(p H=4-12)增大,沉降速度增大,但上清液透光率有所减小。当煤泥水质量浓度为26 g/L,采用p H=8.6、药剂1831用量3 000 g/t、搅拌强度750 r/min及搅拌时间10 min时煤泥水沉降效果较好,沉降速度达0.83 cm/min,透光率达78.6%。 陈军 闵凡飞 刘令云 彭陈亮 孙迎林 杜佳关键词:煤泥水 季铵盐 胶体高岭土悬浮液的疏水聚团 被引量:8 2013年 研究了pH值和十二烷胺(DDA)对高岭土悬浮液稳定性的影响,结果表明,当pH值小于5时高岭土颗粒开始凝聚,pH值大于5时高岭土颗粒处于分散状态,在靠近等电点处(pH值为3.2)凝聚度达到最高,为9.3%。当DDA加入溶液中后在pH值较高处高岭土絮凝也很强烈,并且凝聚度随DDA浓度上升而上升,当pH值为8、DDA浓度为1.1×10-3mol/L时凝聚度为43.45%,絮凝效果提升明显。利用扩展的DLVO理论计算了不同条件下高岭土颗粒间的势能变化,发现高岭土颗粒凝聚所需克服的能垒随pH值降低而降低。当吸附DDA后,疏水吸引作用势能的加入显著降低絮凝能垒,使得高岭土颗粒在高pH值时也能凝聚。同时DDA的吸附也降低了颗粒间的静电排斥势能。 胡阳 刘令云 宋少先 闵凡飞关键词:高岭土 选煤厂浮选入料脱泥池设计与应用研究 被引量:10 2013年 预先脱除浮选入料中的高灰细泥可以有效改善煤泥浮选效果,降低药剂消耗。通过对浮选入料性质的分析,设计了浮选入料脱泥池,通过Fluent软件对浮选入料脱泥池内流场进行数值模拟和分析。研究表明,通过对浮选入料脱泥池内煤浆上升速度的控制,能够实现任意粒度分级,但同时池内存在漩涡。潘一矿选煤厂应用浮选入料脱泥池后的生产数据检测表明,随着上升煤浆速度的逐渐增大,溢流中<0.030 mm粒级的产率逐渐减小,脱泥率逐渐增大,降灰率也逐渐增大,溢流中<0.030 mm粒级的含量最高达96.75%,脱泥率最高达36.67%,降灰率最高达11.09%。这与模拟计算结果相符合,漩涡使部分煤粒形成死循环,影响了脱泥效果。 朱宏政 朱金波 闵凡飞 庾朝富 吴大为 段于雷 王萌萌关键词:浮选 流场 流态 压滤设备在选煤厂的应用现状及展望 被引量:17 2015年 为提高压滤设备的煤泥压滤效果,对比分析了选煤厂常用煤泥压滤设备的优缺点及应用现状,分析了影响压滤效果的主要因素,并对压滤设备在煤泥水处理方面的发展趋势进行展望。板框式压滤机结构简单、应用广泛,具有对物料适应性强,滤饼含湿率低,固相回收率高等优点,但其结构及材质等问题限制了其发展。带式压滤机设计了多段脱水区,脱水效率高,滤饼水分低,但需要安装一套独立的入料系统来稳定其入料。快开式隔膜压滤机在传统压滤机基础上进行了强高压流体挤压脱水、隔膜压榨脱水以及通过强气流穿流滤饼脱水的改进设计,具有滤饼水分低、成饼效果好、安全节能可靠等优点。未来压滤设备应向大型、高效、自动化方向发展,并开发新型过滤介质,研究工艺流程简化、无需入料预处理系统的连续压滤机,提高压滤设备的智能化程度。 陈晨 闵凡飞 陈帅 孙迎林 杜佳 刘春福关键词:固液分离 滤饼 Microstructural Characterization and Mechanical Property of Fly Ash/Al-25Mg Composites 2014年 Fly ash/Al-Mg composites are fabricated by powder metallurgical method. The morphology and structure of fly ash/A l-Mg composites are characterized by scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction, respectively. The influences of different fly ash content on the friction and wear behavior of the composites are investigated at a constant sliding velocity of 400 r/min and the worn mechanism of composites is discussed. The results indicate that the friction coefficient is steadily lower than that of Al alloy matrix at the lower fly ash content and loads. For the fly ash/Al-Mg composites, the wear mechanism is characterized as abrasive wear and adhesive wear under small normal load and at low fly ash content, and it is characterized as delamination wear and abrasive wear transferred onto the counterpart under high normal load and at high fly ash content. 王庆平 MIN Fanfei ZHU Jinbo关键词:MICROSTRUCTURE 煤泥水中微细粒在季铵盐作用下的疏水聚团特性 被引量:15 2015年 结合高泥化煤泥水特性,通过聚团形态观测、Zeta电位测试、吸附量测试及红外光谱测试,研究了季铵盐作用下微细煤泥颗粒的疏水聚团特性.结果表明:季铵盐能降低煤泥颗粒表面电负性,促进煤泥颗粒形成疏水聚团;随着季铵盐烷基链长度及药剂用量的增加,季铵盐对煤泥颗粒的聚团效果增强,且在煤泥颗粒表面的吸附量增大,当药剂用量达到约7 000g/t时,吸附量趋于平衡;弱碱性条件有利于季铵盐在煤泥颗粒表面的吸附;"吸附电中和"及疏水作用是煤泥颗粒在季铵盐作用下形成疏水聚团的主要原因.当煤泥水浓度为30g/L,pH=8.7,季铵盐(1831)用量为4 000g/t时,煤泥疏水聚团效果较好,聚团尺寸较大,直径约1.5mm. 陈军 闵凡飞 彭陈亮 刘春福 陈帅 陈晨关键词:煤泥水 微细粒 季铵盐 不同密度级原煤的泥化特性 被引量:32 2012年 对淮南矿区不同密度级原煤进行泥化研究,并分别用激光粒度仪和X-射线衍射仪对不同密度级原煤泥化产物的粒度组成、矿物组成进行分析。结果表明:1.5~1.6 g/cm3原煤的泥化率较大,为10.23%;>1.7 g/cm3原煤的泥化率最大,高达13.79%;泥化煤泥中含有大量<0.045 mm粒级的细颗粒,其中>1.7 g/cm3原煤泥化<0.045 mm粒级煤泥中<0.025 mm的微细颗粒占99%;随原煤密度增加,泥化煤泥中石英含量逐渐增大,中间密度级原煤泥化煤泥中高岭土含量最高;泥化煤泥中主要矿物为石英和高岭土,其严重影响了煤泥水的澄清处理。 刘令云 闵凡飞 张明旭 赵晴关键词:煤泥水 矿物组成