随着我国低阶煤机械化开采程度和开采量的不断提高,细粒低阶煤产量和灰分也急剧上升。由于低阶煤表面含有大量的含氧官能团和极性基团,且表面粗糙,孔隙较多,导致低阶煤的表面疏水性差,矿化率低,药剂需求量大,浮选效率差,很难进入工业化。所以,提高低阶煤的浮选效率,是当今选煤领域必须面对和亟需解决的重大技术问题。因此,本文以胜6褐煤和转龙湾煤为研究对象,从低阶煤的表面特性入手,研究不同酸洗改性(酸洗浓度、酸洗时间、酸洗温度)条件对低阶煤诱导时间、浮选效率和煤表面水化作用程度的影响。利用现代分析测试手段,研究酸洗后低阶煤表面性质变化与浮选效率变化规律,分析低阶煤酸洗表面改性对煤粒-气泡间矿化过程影响的作用机理。通过XRD、FTIR、XPS、SEM等现代分析手段分析了两种煤样的煤质特性,结果表明:两种煤样的灰分含量均较高,有大量的含氧官能团,尤其是SHM煤样,其中C-O-C/C-OH的含量最高。两种煤样里含量最多的是石英矿物质,然后是黏土类矿物质(包括高岭石、斜硅石和戈沸石等),两种煤样的表面都比较粗糙,尤其是SHM煤样表面还存在着大量的裂隙和凹陷。另外,ZLW煤样属于中等可浮煤,SHM煤样为最难浮煤。由诱导时间的测定结果可知:随着盐酸溶液浓度的上升,两种煤样的诱导时间先急剧下降,后下降幅度减小,直至平缓;随着酸洗温度的升高,两种煤样的诱导时间先减少后增大;当温度为70℃时,诱导时间最小;随着酸洗时间的延长,两种煤样的诱导时间均降低,当时间达到7h时,诱导时间最低。但ZLW煤样的诱导时间减小量要远大于SHM煤样。通过浮选试验结果可得:随着盐酸溶液浓度的上升,两种煤样的可燃体回收率曲线变化趋势相同,先急剧上升,后增长幅度变小,直至平缓;酸洗温度和酸洗时间对两种煤样的浮选效果均有一定的改善作用,但作用效果并不显著。另外,随着盐酸浓度的上升,ZLW煤样的可燃体回收率上升幅度(100.01%,)远大于SHM煤样的上升幅度(91.82%)。通过爱因斯坦粘度理论推导出水化度公式f=0.4k-1,来表征不同酸洗改性条件下两种煤样表面的水化度,结果显示:通过酸洗对两种煤样进行改性,可以减小煤样表面的水化作用程度,适当升高酸洗温度和延长酸洗时间,均对煤表面的水化作用程度有一定影响,在酸洗温度为70℃和酸洗时间为7h时,煤表面水化作用程度最低。通过探究酸洗前后两种煤样的表面特征变化,得出的结论为:与ZLW煤样相比,SHM煤样表面粗糙度很大,还有大量的凹陷和孔隙。因此,利用盐酸溶液对两种煤样进行酸洗时,SHM煤样表面积与盐酸溶液接触更多,更有利于有机基团与盐酸发生化学反应,使得含氧官能团去除量较多,但矿物质包裹煤中或镶嵌在缝隙中,不易被解离下来,所以矿物质去除率较低。另外,SHM煤样表面含氧官能团含量和矿物质含量更高,因此,即使减少了煤样表面的亲水性矿物质和含氧官能团含量,SHM煤样表面疏水性改善效果远差于ZLW煤样。所以,SHM煤样浮选效果改善程度远低于ZLW煤样的效果改善程度。该论文有图38幅,表28个,参考文献106篇