D0I:10.13374/i.issm1001053x.2002.05.001 第24卷第5期 北京科技大学学报 VoL.24 No.5 2002年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.2002 浮选药剂BET在煤与黄铁矿表面 作用的ESCA分析 胡军1,2) 宋剑华”王淀佐到 胡永平) 1)黑龙江科技学院资源与环境工程系，鸡西1581052)北京科技大学土木工程与环境学院，北京100083 3)北京有色研究总院，北京10008】 摘要经ESCA谱图解析分析，证明了BET在煤表面的吸附，并随BET的用量增加而增加. BET在黄铁矿表面基本不吸附：煤系黄铁矿与矿系黄铁矿最大的区别在于碳谱，煤系黄铁矿的 峰强度明显大于矿系黄铁矿的.矿系黄铁矿碳主要以杂质碳形式存在，且其表面含量在30%左 右，煤系黄铁矿在化学计量组成中含有碳的矿物，其表面的含碳量均大于40%.高碳质含量对 于煤系黄铁矿的浮选行为起了十分重要的作用；以石灰为黄铁矿的抑制剂，经超声强化后，黄 铁矿表面钙的吸附量增加的更大，钙元素含量由0.95%增加到2.95%.证明了超声波强化煤炭 脱硫降灰作用，是促进C(OH)h在黄铁矿表面的吸附，达到进一步抑制黄铁矿的目的. 关键词ESCA;浮选药剂；煤；黄铁矿；表面分析 分类号TD923 化学分析电子能谱(ESCA)也称光电子能 min.再依次加入药剂，搅拌3min.然后过滤，自 谱(XPS)分析，它反映化学环境对原子内层电子 然晾干.放入有硅胶的瓶中，密封待分析.BET 的影响和原子的特性，已成功应用于催化剂催 为苯基酯类，在本研究中作为捕收和起泡剂； 化机理分析..如ESCA用于硫化矿的浮选，特 FS202为煤炭浮选常用的烃类捕收剂；GF为煤 别是在描述浮选中矿石的表面化合物方面B; 炭浮选常用的杂醇类起泡剂. Chander S和Sharma Vit用ESCA研究镍红土矿. 试验分析煤样是以镜质组为主的主焦煤， 本文应用ESCA分析研究煤和黄铁矿表面的吸 采自灵山选煤厂跳汰块精煤，灰分A=8.5%,全 附特性 硫分S0.65%.黄铁矿为手选大块(50-5mm), 在实验室破碎至2mm,用摇床分选，取精矿再 1试验条件及内容 破碎至-0.5mm,经筛分为0.50.075mm和 -0.075mm两个粒级，分别用矿粒摇床和矿泥 11试验条件 试验仪器为X射线光电子能谱仪，英国VG 摇床精选，精矿备用，试验前进一步磨细.实际 煤样为山西介休高硫原煤，灰分A=14.52%,全 公司制造，MICROLAB MKⅡ型，分辨率0.6eV, 采用MgK.激发线(1253.6eV)扫描范围 硫分S=3.45%,黄铁矿硫分S,=2.70%,粉碎至 992.7~7.30eV,真空度小于4×10-Pa -0.5mm,小浮选验证试验备用. 在20℃下50mL的烧杯中加试验矿样1.0g 1.2试验内容 (试验用的煤、黄铁矿和石灰粒度为一320目)，加 根据对煤及黄铁矿的药剂作用与强化抑制 蒸馏水约50mL,搅拌均匀，用NaOH调整矿浆 的研究结果，对煤及黄铁矿进行处理（测试内容 pH值，最终矿浆pH=7.5,调整剂调整时间为3 及条件见表1)并进行其表面氧化机理分析. 收稿日期20010604胡军男，44岁，教授 *煤炭科学基金资助项目（化加95102上煤炭青年教师基金资助项目第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 。 浮选药剂 在煤与黄铁矿表面 作用 的 分析 胡 军 ’， 宋剑 华 ” 王 淀佐 ” 胡永平 “ ， 黑龙江科技学院资源与环境工程系 ， 鸡西 北京科技大学土木工程与环境学 院 ， 北京 北京有色研究总院 ， 北京 摘 要 经 谱图解析分析 ， 证 明了 在煤表面 的吸 附 ， 并 随 的用 量增加 而增加 在 黄铁矿表面基本不 吸 附 煤系黄铁矿 与矿系 黄铁矿最大 的 区别在 于碳谱 ， 煤 系黄铁矿 的 峰强度 明显大于 矿 系黄铁矿 的 矿 系黄铁矿碳 主要 以 杂 质碳形式 存在 ， 且其表面含量在 左 右 煤 系黄铁矿在化学计量组成 中含有碳 的矿 物 ， 其表 面 的含碳 量均 大 于 高碳质含量对 于煤系黄铁矿 的浮选行 为起 了 十分重要 的作用 以 石 灰 为黄铁矿 的抑制剂 ， 经超声强化后 ， 黄 铁矿表面钙的吸 附量增加 的更大 ， 钙元素含 量 由 增加 到 证 明 了超声波强化煤炭 脱硫降灰作 用 ， 是促进 在黄铁矿表 面 的吸 附 ， 达到进一步抑 制黄铁矿 的 目的 关键词 浮选药剂 煤 黄铁矿 表 面分析 分类号 化学分析 电子能谱 也称光 电子能 谱 分析 ， 它 反 映化学环境对原子 内层 电子 的影 响和 原子 的特性 ， 已成功应 用 于催化剂催 化机理分析 〔，， 如 用 于 硫化矿 的 浮 选 ， 特 别是在 描述浮选 中矿石 的表面 化合物方面 〔 一 和 回 用 研究镍红 土矿 本文应用 分析研究煤 和 黄铁矿表面 的吸 附特性 试验条件及 内容 试验条件 试验仪器为 射线光 电子 能谱仪 ， 英 国 公 司制造 ， 型 ， 分辨率 ， 采 用 瓦 激 发 线 扫 描 范 围 一 ， 真空 度小 于 一 ， 在 ℃ 下 的烧杯 中加试验矿 样 试验用 的煤 、 黄铁矿和 石灰粒度 为 一 目 ， 加 蒸馏水 约 ， 搅拌均 匀 ， 用 调 整 矿浆 值 ， 最终矿浆 ， 调整 剂调 整 时 间 为 再依次加人药剂 ， 搅拌 然后过滤 ， 自 然 晾干 放人有硅 胶 的瓶 中 ， 密封待分析 为苯基醋类 ， 在本研究 中作 为捕收 和起泡 剂 为煤炭 浮选 常用 的烃类捕 收剂 为 煤 炭浮 选 常用 的 杂醇类起泡剂 试验 分析 煤样 是 以 镜质 组 为 主 的 主焦煤 ， 采 自灵 山选煤厂跳 汰块精煤 ， 灰分 ， 全 硫分兔 黄铁矿 为手选大块 一 ， 在 实验室 破碎至 ， 用摇床分选 ， 取精矿再 破 碎 至 一 ， 经 筛 分 为 刁 和 一 两 个粒级 ， 分别用 矿粒摇床和 矿泥 摇床精选 ， 精矿备用 ， 试验前进 一 步磨细 实 际 煤样 为 山西 介 休高硫原煤 ， 灰分 ， 全 硫 分孔 ， 黄 铁矿硫 分凡 ， 粉碎 至 一 ， 小 浮选验证试验备用 试验 内容 根据对煤及 黄铁矿 的药剂作用 与强化抑 制 的研究结果 ， 对煤及黄铁矿进行处 理 测 试 内容 及 条件见 表 并进行其表面 氧化机理分析 收稿 日期 一 刁 胡军 男 ， 岁 ， 教授 煤炭科学基金资助项 目 化加 煤炭青年教师基金 资助项 目 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2002．05．001