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CTAB吸附对褐煤亲水性抑制作用机理的研究被引量：4: 2017年; 表面活性剂在褐煤表面的吸附特性对其亲水性抑制具有重要影响,在研究了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在褐煤表面的吸附特性,并分析吸附等温线、吸附热力学和吸附动力学,通过润湿热测定考察了CTAB吸附量与褐煤表面亲水性抑制效率的相关性后,进一步探讨了褐煤吸附CTAB后表面含氧量和孔结构的变化对其亲水性抑制的影响。研究结果表明,CTAB在褐煤表面的吸附是放热过程,吸附量随着温度的升高而增大;吸附等温线较符合Freundlich模型,吸附速率可以用二级动力学方程描述;褐煤吸附CTAB后,其表面有序度增加,亲水性降低;在褐煤表面吸附的CTAB覆盖了其亲水含氧官能团,并且在褐煤的大孔中发生聚集,还可能引起小孔结构的堵塞;吸附表面活性剂对褐煤亲水性的抑制是表面含氧官能团含量和孔结构变化共同作用的结果。; 刘晓阳张雷刘生玉樊民强; 关键词：褐煤亲水性 CTAB

聚氧乙烯醚型表面活性剂疏水链结构对低阶煤表面润湿性及可浮性的影响被引量：8: 2021年; 为探究聚氧乙烯醚型表面活性剂疏水链结构对低阶煤表面润湿性及可浮性的影响,选取了两种具有相同亲水基不同疏水尾链的聚氧乙烯醚型表面活性剂月桂酸聚氧乙烯醚(LAE-9)和辛基酚聚氧乙烯醚(OP-9),测定了LAE-9和OP-9在煤及矸石表面吸附量和润湿热,并进行了红外光谱分析以及不同表面活性剂添加方式的浮选实验。结果表明:随着表面活性剂平衡质量浓度的增加,LAE-9和OP-9在煤及矸石表面吸附量增大,且吸附表面活性剂后煤及矸石的zeta电位基本保持不变;两种表面活性剂均能显著增强低阶煤表面疏水性,但OP-9扩大煤和矸石表面润湿性差异效果好于LAE-9扩大煤和矸石表面润湿性差异效果,LAE-9更能提高低阶煤表面疏水性;吸附表面活性剂后煤及矸石表面的疏水甲基、亚甲基的伸缩振动峰强度增大,亲水醇羟基的伸缩振动峰强度减弱。浮选结果表明,LAE-9和OP-9均可以改善低阶煤的可浮性,提高其浮选精煤产率。通过对比,浮选前对煤进行表面活性剂预处理的浮选效果优于浮选过程中加入表面活性剂的浮选效果;LAE-9处理煤样的浮选效果优于OP-9处理煤样的浮选效果。; 盖志远张雷郝孟刘生玉谢炙轩; 关键词：低阶煤润湿性浮选可浮性

一株钠长石分解菌的筛选及其生长特性被引量：1: 2023年; 【背景】钠长石中钠元素的存在给矿物加工利用带来严重的问题。【目的】获得一株对钠长石具有显著分解效果的菌株,以脱除钠长石中钠元素。【方法】以钠长石为唯一钠源,从内蒙古盐湖土壤中筛选分解能力强且性能稳定的菌株,通过形态学观察、生理生化特性以及16S rRNA基因序列分析对菌株进行鉴定,构建其系统发育树,绘制生长曲线并探究培养条件对菌株生长的影响。【结果】筛选到一株钠长石分解菌,经鉴定为约翰逊不动杆菌(Acinetobacter johnsonii),3−11 h为对数生长期,最佳培养条件:初始pH 9.0,培养温度25℃,盐浓度2%,摇床转速150 r/min,接菌量5%,装液量100 mL/250 mL、牛肉膏为唯一碳源,蛋白胨为唯一氮源。【结论】首次报道约翰逊不动杆菌具有高效分解钠长石的性能,为生物脱钠提供菌株来源。; 刘雪温全宝张雷杨志超杨志超刘生玉; 关键词：钠长石

阳-阴离子表面活性剂协同非极性油对低阶煤浮选的影响被引量：8: 2022年; 为提高低阶煤中有机质与无机质之间润湿性差异,从而提高低阶煤浮选效率,采用阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、阴离子表面活性剂十二烷基醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)和非极性捕收剂煤油进行复配得到复配捕收剂。通过测定复配体系的表面化学性能并计算协同作用参数研究表面活性剂的吸附和聚集特性;采用浮选实验研究不同配比的复配捕收剂对浮选效果的影响,以及通过浮选动力学实验研究单一使用煤油捕收剂与使用复配捕收剂的浮选速率和浮选选择性;采用Zeta电位测定实验,润湿热测定实验以及接触角测定实验研究复配捕收剂提升低阶煤泥可浮性机理。实验结果表明:DTAB与AES复配体系在降低表面张力效率和能力方面具有协同作用。与单一使用煤油作为捕收剂相比,使用复配捕收剂浮选精煤产率由18.64%提升至69.86%,浮选完善度由7.79%提升至18.00%,精煤灰分增加2.89%。复配捕收剂相较于煤油可以明显提升低阶煤的浮选速度,浮选速率常数由0.0100提升至0.0345,选择性也有所增加。复配捕收剂(煤油+DTAB+AES)中药剂不同配比对有机质疏水性改善程度从大到小排序为n(DTAB)∶n(AES)=1∶1、0∶1、1∶0;对有机质与无机质之间润湿性差异的扩大效果从大到小排序为n(DTAB)∶n(AES)=1∶1、1∶0、0∶1。复配捕收剂中DTAB+和AES-缔合后形成离子对,其含有的乙氧基(—CH_(2)—CH_(2)—O—)能与含氧官能团产生氢键,牢固的吸附在低阶煤表面;缔合后形成的离子对和少量游离的DTAB+离子吸附后会将表面活性剂的疏水链暴露出来,从而掩盖低阶煤表面的极性位点;非极性煤油不仅可以吸附在低阶煤表面本身的疏水位点,还吸附在药剂掩盖极性位点后暴露出的非极性位点,从而促进了煤油在有机质表面的铺展,大幅提升浮选效果。; 谢炙轩张雷郭建英栗褒杨志超张素红刘生玉; 关键词：低阶煤离子型表面活性剂浮选

用高压气体吸脱附-微量热联用法对CO2和CH4在煤上吸附热力学的研究被引量：2: 2020年; 为了从热力学角度揭示CO2和CH4在煤上的竞争吸附实质,为驱替理论提供热力学参考,利用高压气体吸脱附-微量热联用仪,通过容量法测定30℃,40℃,50℃温度下CO2和CH4在煤上的吸附等温线,同时计算等量吸附热和极限吸附热,并测定了CO2和CH4在煤上的吸附热。结果表明:CO2和CH4吸附等温线均属于Ⅰ型吸附等温线,且均符合Langmuir吸附模型;温度升高,CO2和CH4在煤上的吸附量均减小;相同条件下,CO2在煤上的吸附量明显高于CH4的吸附量,表明CO2更容易吸附于煤上。CO2和CH4在煤上的等量吸附反映出煤吸附CO2和CH4的过程均为物理吸附。同时CO2在煤上的等量吸附热高于CH4的等量吸附热,说明CO2分子与煤分子之间作用力强于CH4与煤分子之间的作用力,极限吸附热和实验测得的吸附热也显示了同样结果,从热力学角度阐释了CO2和CH4在煤体表面竞争吸附的实质。; 李龙建张雷郭建英刘生玉张素红; 关键词：CH4 吸附等温线

润湿性调控界面纳米气泡生成及其对亲水性颗粒浮选的促进被引量：1: 2022年; 浮选体系中纳米气泡的引入可以有效提高微细粒矿物特别是疏水性矿物的浮选效果,而如何利用纳米气泡提高亲水性矿物的浮选效果是一个难题。以氧化石墨代表亲水性颗粒,采用原子力显微镜(AFM)直接进行纳米气泡形貌表征,通过十二烷基醇聚氧乙烯醚(AEO-15)对石墨表面进行润湿性调控,利用温差法生成界面纳米气泡,对比分析石墨经氧化、表面活性剂吸附等润湿性调控后其表面生成的界面纳米气泡形貌、数量等差异;同时通过浮选试验验证润湿性调控界面纳米气泡的生成对浮选的影响。研究结果表明:界面纳米气泡的产生与颗粒表面亲疏水性密切相关,与其形貌高度无关。相较于亲水性的氧化石墨,经表面活性剂吸附后,其表面可以产生更加密集且均一的界面纳米气泡。此外,纳米气泡的引入可以明显提高亲水性氧化石墨的浮选回收率。研究成果提供了一种亲水性颗粒表面生成界面纳米气泡的方法,对低阶煤、氧化煤等其他亲水性颗粒的浮选强化具有一定的指导意义。; 车道昌郭建英谢炙轩张雷栗褒刘生玉; 关键词：润湿性浮选原子力显微镜低阶煤

煤气化细渣基吸附剂的CO_(2)吸附性能: 2024年; 吸附法是碳捕集的主要途径之一。氨基功能化多孔材料作为重要的CO_(2)吸附剂,通常以价格高昂的介孔分子筛为载体,这极大地限制了吸附法的规模化应用。因此,降低载体成本对于碳捕集有着重要的现实意义。使用盐酸处理煤气化细渣(FS)制得酸浸渣材料(AFS),进一步嫁接3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)制备氨基功能化CO_(2)吸附材料(AFS-A-x)。利用热重分析(TG-DTG)、傅立叶变换红外光谱分析(FTIR)和低温N2吸脱附等方法对样品进行表征,利用高压气体吸脱附仪(PCTPro)考察FS,AFS和AFS-A-x的CO_(2)吸附性能,建立等温吸附模型,并计算等量吸附热。结果表明:相较于FS,AFS的硅羟基含量更高,孔隙结构更丰富,更适合做嫁接原材料。在60℃,0.1 MPa的吸附条件下,AFS-A-3材料的CO_(2)吸附量较AFS材料的CO_(2)吸附量提高了19.6%,达到0.61 mmol/g,在30℃~70℃的温度范围内,AFS-A-3的吸附性能随温度上升而下降;相同条件下,在低压段(0 MPa~0.015 MPa)AFS-A-3的吸附能力明显高于AFS的吸附能力,说明AFS-A-3在低CO_(2)分压条件下有更高的应用潜力;经过十次吸脱附循环后,AFS-A-3在60℃,0.1 MPa条件下对CO_(2)的吸附量下降了5%;AFS和AFS-A-3的等温吸附曲线可用Langmuir模型较好描述。相比于AFS,嫁接改性的AFS-A-3对CO_(2)的等量吸附热明显增加,据此推断吸附类型由物理吸附主导转变为物理吸附与化学吸附共同作用。; 孙佳俊郭建英张雷刘生玉张素红常承兵; 关键词：捕集嫁接

C12EO9对煤油在低阶煤表面铺展性的影响被引量：5: 2020年; 为了促进捕收剂在低阶煤中有机质表面的铺展,提高其浮选效率,根据非离子表面活性剂在有机质和无机质表面吸附特性的不同,进行了十二烷基醇聚氧乙烯醚(C 12 EO 9)在煤及矸石表面吸附量、润湿热测定及捕收剂煤油在吸附C 12 EO 9前后的样品表面的铺展性研究。结果表明:随着初始浓度的增加,C 12 EO 9在煤及矸石表面的吸附量差异和润湿性差异增大;吸附C 12 EO 9后,煤油在煤表面的吸附量减少55.11%,润湿热增加58.53%,而煤油在矸石表面的吸附量基本不变,润湿热增加15.56%。表面活性剂吸附增大了煤油与煤之间的作用程度,使其更容易在煤表面铺展。浮选结果证实表面活性剂预处理促进了煤油在低阶煤表面的铺展性,提高了煤油的使用效率。; 郝孟刘生玉张雷; 关键词：非离子表面活性剂低阶煤矸石捕收剂

钙硅酸盐矿物湿法碳酸化封存二氧化碳实验研究: 2023年; 钙硅酸盐矿物湿法碳酸化封存CO_(2)是具有发展前景的固碳技术。为了比较不同种类的含钙硅酸盐矿物固碳效果的差异,研究了温度、压力、液固比(mL/g)、粒度及矿物添加剂(NaHCO3和NaCl)对硅灰石和钙长石湿法碳酸化封存CO_(2)效果的影响。结果表明,硅灰石和钙长石的碳酸化产物分别是方解石和文石,热重实验结果显示,方解石的热稳定性强于文石。各实验条件下硅灰石碳酸化转化率均高于钙长石,两种矿物碳酸化转化率随压力增大、粒度减小、NaHCO3和NaCl的加入而增大;获得了硅灰石和钙长石的最大碳酸化转化率分别为83.62%、16.20%,二者差异显著。在温度为120~210℃两种矿物溶解吉布斯自由能(ΔGr)的计算表明,硅灰石溶解过程的吉布斯自由能始终小于钙长石溶解吉布斯自由能,说明硅灰石溶解速率和溶解反应自发进行的程度都大于钙长石,这是影响钙硅酸盐矿物碳酸化反应活性的关键因素。; 常承兵刘生玉张雷张雷杨志超栗褒; 关键词：硅灰石钙长石

精炼渣基矿山充填胶凝材料制备及水化机理被引量：6: 2022年; 精炼钢渣(精炼渣)大量堆存污染环境,利用其开发矿山充填胶凝材料,不仅可以解决精炼渣大量堆存造成的环境污染问题,而且可以降低矿山充填成本。以精炼渣、矿渣、脱硫石膏为原材料制备三元无水泥矿山充填用胶凝材料,研究了精炼渣掺量对充填试块力学性能的影响,通过XRD、TG-DTG、IR、SEM等表征手段研究了胶凝材料的水化过程和水化机理。结果表明:胶凝材料配比为精炼渣占30%、矿渣占46%和脱硫石膏占24%时,充填试块28 d龄期抗压强度为7.35 MPa,是同条件下水泥充填试块的1.52倍;精炼渣-矿渣-脱硫石膏胶凝材料的水化产物主要为针棒状钙矾石和C—S—H凝胶,随着养护龄期的延长,水化产物不断生成,使得充填体形成具有致密结构的浆体,为硬化浆体提供强度。利用精炼渣协同矿渣和脱硫石膏制备矿山充填胶凝材料符合低碳无废发展、保护和改善环境、提高固废利用率的要求,具有广阔的市场应用前景。; 张艳佳汤畅刘生玉栗褒张雷; 关键词：精炼渣矿山充填胶凝材料水化机理

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张雷

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