摘要
近年来，纳米气泡在泡沫浮选领域的研究成为了一大热点。本论文探索了纳米气泡的产生方法及条件，并系统考察了纳米气泡对低灰煤浮选、高岭土夹带以及煤-高岭土混合矿罩盖现象的影响，通过沉降试验、Zeta电位测量、矿浆流变分析和SEM等手段研究了纳米气泡影响煤泥浮选机理。 纳米气泡的制备研究表明:水力空化法制备纳米气泡的效果较减压法好，纳米气泡的浓度、粒径与产生方法有关。采用减压法制备纳米气泡，减压时间为20min时，溶液中纳米气泡浓度最大，为2.87×107个/mL，平均粒径为85nm。采用水力空化法时，最佳空化时间为5min，此时溶液中纳米气泡浓度为5.39×107个/mL，平均尺寸为180nm。 纳米气泡促进低灰煤浮选的机理为:纳米气泡吸附在低灰煤表面，促进微细粒煤颗粒之间形成颗粒较大的团聚体，从而增加了颗粒与气泡间碰撞的概率。 低灰煤浮选试验研究表明:纳米气泡对细粒级煤(-38μm)浮选促进效果更好，在相同条件下，纳米气泡浮选低灰煤可燃体回收率均高于常规浮选，且浮选速率更快。 高岭土夹带浮选试验研究表明:在相同条件下，纳米气泡浮选夹带回收率高于常规浮选，且两种浮选体系中，高岭土夹带回收率与泡沫水回收率都呈线性关系。机理分析表明，纳米气泡促进了高岭土端面.端面三维网状结构的形成，导致高岭土难以顺利下沉，进而容易通过泡沫水夹带进入浮选产品。 煤-高岭土混合矿浮选研究表明:pH值越小，高岭土在煤表面罩盖越严重，可燃体回收率越低。在煤-高岭土混合矿浮选中引入纳米气泡，可以减弱高岭土在煤颗粒表面的罩盖现象，在一定程度上改善高岭土对煤浮选的影响。
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