提高煤的经济价值及煤作为降尘材料的制作方法_3

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,真空蒸发法,气体蒸发法,按加热蒸发技术手段,可将蒸发法分为电极蒸发,高频感应蒸发,电子束蒸发,等离子体蒸发,激光束蒸发等,
[0040]可用超临界流体法将煤制成纳米级材料,制备的主要步骤为,第一,制得醇盐的醇溶液,再计量加水,使之水解形成溶胶或凝胶,第二,把制好的胶移入高压釜内,密封升温,使溶剂达到超临界状态,此时放出溶剂与抽提出来的水,第三,用惰性气体吹静表面残留的溶液,
[0041 ]可用等离子体喷雾法将煤制成纳米级材料,利用等离子体喷枪能产生50000Κ高温的特点,将这种喷枪的喷出煤急骤冷却就能生成煤纳米级材料,在等离子体喷焰中可以实现裂解,合成,氮化和氧化还原等反应,如果将反应的生成物突然冷却,也可以制成超微粒子,
[0042]煤的孔隙体积与煤的总体积之比称为孔隙率或气孔率,以%表示,也可用单位质量的煤所包含的孔隙体积(cm3/g)来表示。孔隙率的计算公式,
[0043]孔隙率=(真密度-视密度)/真密度X 100%,
[0044]煤中孔隙分类,
[0045]微孔-其直径<10_5mm,它构成煤中的吸附容积,(占50 %以上)
[0046]小孔-其直径=10-5?10-4mm,它构成毛细管凝结和瓦斯扩散空间;(占28%以上),
[0047I中孔-其直径= 10-4?10-3mm,它构成缓慢的层流渗透区间,
[0048]大孔-其直径= 10-3?10-lmm,它构成强烈的层流渗透区间,并决定于具有强烈破坏结构煤的破坏面,
[0049]可见孔及裂隙一一其直径> 10-lmm,它构成层流及紊流混合渗透的区间,并决定了煤的宏观(硬和中硬煤)破坏面,
[0050]渗透容积:一般把小孔至可见孔的孔隙体积之和称为渗透容积,
[0051 ]总孔隙体积:把吸附容积与渗透容积之和称为总孔隙体积,
[0052]煤孔隙与表面积,
[0053]煤是孔隙体,其中含有大量的表面积。微孔表面积要占整个表面积的97%以上,(小孔占2.5%,中孔占0.2%)
[0054]煤孔隙特性的主要因素,
[0055]煤的孔隙特性与煤化程度、地质破坏程度和地应力性质及其大小等因素密切相关,
[0056]找出不同地区煤的微孔-其直径<10_5mm时,煤的吸附特性曲线及所对应煤的吸附力指标,
[0057]用人工方法增加煤的孔隙率与空隙体积,增强煤的降尘效果,所用人工方法可用以下方式实现,
[0058]煤矿物颗粒在粉碎过程中,机械力可诱发煤颗粒产生一系列物理化学性质的变化,(I)分散度的变化,表征煤颗粒分散度的方法是测量煤体系的比表面积,开始磨煤时煤颗粒的分散度与磨矿时间成线性关系,之后煤颗粒的比表面积和磨矿时间呈指数关系,再后,煤颗粒的分散度增量为负值,煤颗粒表面出现不饱和力场及带电的结构单元,使煤颗粒处于不稳定的高能状态,在比较弱的引力作用下就团聚,使颗粒变粗了,细磨,超细磨所引起的晶体结构,物理化学性质及化学反应等一系列机械力化学现象主要发生在这一阶段。
(2)溶解度与溶解速率,煤固体颗粒细化后,煤的溶解度与溶解速率增大,煤颗粒细化后,对煤的机械活化作用也有影响(3)密度变化,干法磨煤颗粒,煤矿物密度减小,湿法磨煤颗粒,煤矿物密度减小,(4)煤颗粒的电性变化,机械力化学作用改变煤颗粒导电性,表面电行为及半导体性质(5)煤颗粒表面的吸附能力,煤颗粒被粉碎,在断裂面上出现不饱和键和带电的结构单元,导致煤颗粒处于不稳定的高能状态,从而增加煤颗粒活性,提高表面吸附能力,机械活化作用促进煤矿物表面吸附性的提高(6)引起煤颗粒矿物离子交换或置换能力的改变(7)引起煤颗粒表面自由能的变化,
[0059]煤固体颗粒在机械力作用下,引起煤颗粒物质化学性质的变化,机械力与光,电,磁,热,辐射等形式的能量一样,也可以引起物质化学性质的变化,这种机械力诱发的物质的化学反应,称为机械力化学反应,对煤进行机械力可对煤进行破碎及研磨,对煤进行破碎及研磨可在煤矿生产现场,选煤厂,降尘煤生产工厂或实验室中实施,对煤使用机械力的设备有粗碎机,颚式破碎机,双肘板布莱克破碎机,单肘板颚式破碎机,旋回破碎机,对煤进一步破碎可使用的设备有,园锥破碎机,盘式旋回破碎机,Rhonda破碎机,辊式破碎机,冲击式破碎机,巴马克破碎机,滚筒破碎机,
[0060]对煤进行磨细所使用设备有,在原煤磨的过程中,所用机械设备有,各种磨机,转筒磨机,棒磨机,球磨机,自磨机,振动磨机,离心式粉碎机,塔式磨机,搅拌磨,搅拌介质沉砂磨机,辊压机,悬辊式磨机,
[0061]对煤固体颗粒施加光,电,磁,热,辐射等形式的能量,引起煤颗粒物质化学性质的变化,引起煤颗粒分子结构发生变化,引起煤颗粒原子结构发生变化,引起煤颗粒晶体结构发生变化,使变化后的煤颗粒孔隙率与空隙体积增大具有降尘性质。
[0062]10.根据煤特征,用煤作为降尘材料时,按照针对某些地区煤产生的煤尘,某种金属矿石产生的矿尘,某种非金属矿产生的矿尘,水泥生产时产生的粉尘,按原煤的降尘的降尘效果需要对原煤进行洗选,原煤在生产过程中混入了各种矿物杂质,在开采和运输过程中不可避免地又混入顶板与底板的岩石及其它杂质(木材,金属及水泥构件),煤是不均匀的混合物,由有机物质和无机物质两部分组成,选煤是利用煤与其它物质的不同物理,物理-化学性质,在选煤厂内用机械方法除去原煤中的杂质,为降低原煤中的杂质,同时把煤按降尘质量,规格分成各种产品,对煤进行机械加工,以适应煤对不同地区,不同矿物(金属矿与非金属矿)所起的降尘作用,在原煤的破碎过程中,所用机械设备有,破碎机,颚式破碎机,双肘板布莱克破碎机,单肘板颚式破碎机,旋回破碎机,园锥破碎机,盘式旋回破碎机,Rhonda破碎机,辊式破碎机,冲击式破碎机,巴马克破碎机,滚筒破碎机,
[0063]在原煤磨的过程中,所用机械设备有,各种磨机,转筒磨机,棒磨机,球磨机,自磨机,振动磨机,离心式粉碎机,塔式磨机,搅拌磨,搅拌介质沉砂磨机,辊压机,悬辊式磨机,
[0064]在原煤筛分过程中用的筛子有,震动筛,斜筛,格条筛,平面筛,共振筛,脱水筛,组合筛,莫根桑筛,高频筛,再生矿浆筛,固定筛,棒条筛,滚筒筛,螺旋筛,滚轴筛,张弛筛,圆振筛,弧形筛,线性筛,各种筛面,螺栓固定筛面,拉张筛面,自法式金属筛面,张拉橡胶垫和聚氨脂垫筛面,组装筛面,编织金属筛网筛面,
[0065]在原煤分级过程中,所用机械设备有,用各类分级机,水力分级机,水平分级机,圆锥分级机,机械分级机,粑式分级机,螺旋分级机,水力旋流器,
[0066]利用重选法处理原煤,所用设备有跳汰机,以解离煤粒与教重矸石组成的原煤,用尖缩溜槽和圆锥选矿机,用螺旋溜槽,摇床,风力摇床,双层选矿机,离心选矿机,选煤方法有,跳汰选煤,重介质选煤,浮游选煤,摇床选煤,水介质旋流器选煤,斜槽选煤,螺旋槽选煤,干扰床分选机选煤,复合式干法选煤。
[0067]11.改变煤的化学组成与化学结构,提高煤的发热量与煤的其它经济价值,降低煤的内在水分,降低煤的灰分,提高煤的挥发分,提高煤中碳原素含量,
[0068]在煤中添加碳原子,使碳原子与煤颗粒中其它元素相结合,提高煤的发热量,改变煤的化学组成与化学结构,增强煤颗粒的磁性,电性,吸附性,增大煤的孔隙率与空隙体积,使煤成为能够降尘的材料,煤的结构主要包括两方面的内容:一是煤的化学结构即煤的分子结构;二是煤的物理结构即分子间的堆垛结构与孔隙结构,改变煤中碳,氧,氢,氮,硫,磷6种元素相互间结合的化学组成与化学结构,改变煤中少量的氟,氯,砷,硼,铅,汞等元素相互间组成的化学组成与化学结构,改变煤中少量的氟,氯,砷,硼,铅,汞等元素与碳,氧,氢,氮,硫,磷6种元素相互间结合的化学组成与化学结构,改变煤中所组成微量的锗,镓,钒,铀等稀有元素相互间的化学组成与化学结构,改变煤中所组成微量的锗,镓,钒,铀等稀有元素与碳,氧,氢,氮,硫,磷6种元素相互间结合的化学组成与化学结构,改变煤中所组成微量的锗,镓,钒,铀等稀有元素与煤中少量的氟,氯,砷,硼,铅,汞等元素相互间结合的化学组成与化学结构,
[0069]煤矿物颗粒在粉碎过程中,机械力可诱发煤颗粒产生一系列物理化学性质的变化,(I)分散度的变化,表征煤颗粒分散度的方法是测量煤体系的比表面积,开始磨煤时煤颗粒的分散度与磨矿时间成线性关系,之后煤颗粒的比表面积和磨矿时间呈指数关系,再后,煤颗粒的分散度增量为负值,煤颗粒表面出现不饱和力场及带电的结构单元,使煤颗粒处于不稳定的高能状态,在比较弱的引力作用下就团聚,使颗粒变粗了,细磨,超细磨所引起的晶体结构,物理化学性质及化学反应等一系列机械力化学现象主要发生在这一阶段。
(2)溶解度与溶解速率,煤固体颗粒细化后,煤的溶解度与溶解速率增大,煤颗粒细化后,对煤的机械活化作用也有影响(3)密度变化,干法磨煤颗粒,煤矿物密度减小,湿法磨煤颗粒,煤矿物密度减小,(4)煤颗粒的电性变化,机械力化学作用改变煤颗粒导电性,表面电行为及半导体性质(5)煤颗粒表面的吸附能力,煤颗粒被粉碎,在断裂面上出现不饱和键和带电的结构单元,导致煤颗粒处于不稳定的高能状态,从而增加煤颗粒活性,提高表面吸附能力,机械活化作用促进煤矿物表面吸附性的提高(6)引起煤颗粒矿物离子交换或置换能力的改变(7)引起煤颗粒表面自由能的变化
[0070]煤固体颗粒在机械力作用下,引起煤颗粒物质化学性质的变化,机械力与光,电,磁,热,辐射等形式的能量一样,也可以引起物质化学性质的变化,这种机械力诱发的物质的化学反应,称为机械力化学反应,对煤进行机械力可对煤进行破碎及研磨,对煤进行破碎及研磨可在煤矿生产现场,选煤厂,降尘煤生产工厂或实验室中实施,对煤使用机械力的设备有粗碎机,颚式破碎机,双肘板布莱克破碎机,单肘板颚式破碎机,旋回破碎机,对煤进一步破碎可使用的设备有,园锥破碎机,盘式旋回破碎机,Rhonda破碎机,辊式破碎机,冲击式破碎机,巴马克破碎机,滚筒破碎机,
[0071]对煤进行磨细所使用设备有,在原煤磨的过程中,所用机械设备有,各种磨机,转筒磨机,棒磨机,球磨机,自磨机,振动磨机,离心式粉碎机,塔式磨机,搅拌磨,搅拌介质沉砂磨机,辊压机,悬辊式磨机,
[0072]对煤固体颗粒施加光,电,磁,热,辐射等形式的能量,引起煤颗粒物质化学性质的变化,引起煤颗粒分子结构发生变化,引起煤颗粒原子结构发生变化,引起煤颗粒晶体结构发生变化,使变化后的煤颗粒具有降尘性质,对煤固体颗粒施加光强度达到1cd以上光强度简称光强,国际单位是candela(坎德拉)简写Cd,对煤固体颗粒施加电强度达10V/m或10N/C以上,单位伏每米(V/m)或牛每库(N/C),对煤固体颗粒施加磁强度达1GS或1T以上磁感强度单位有高斯(GS),毫特(mT),特斯拉(T),煤固体颗粒施加热强度达10Kcal以上,或l(kw)以上、大卡(Kcal)、吨蒸发量(t)、瓦(W)、千瓦(kw),对煤固体颗粒施加辐射强度达10W/m2以上,辐射力是指单位时间内物体单位表面积向半球空间所有方向发射出去的全部波长的辐射能的总量,它的常用单位是W/m2,对煤施加光强度的设备有,固态激光陀螺仪,高气压微波等离子体激励装置,对煤对煤施加电强度的设备有,增强悬浮性能液体施加电荷设备,对煤对煤施加磁强度的设备有,磁粉探伤机施加磁场强度的方法和周向磁化,对煤施加热强度的设备有,高周波加热设备,高周波是利用高频电磁场使物料内部分子间互相激烈碰撞产生高温,对煤施加辐射强度的设备有,改变X射线辐射的局部强度的设备,该设备包括带有多个可填充以铁磁流体的吸收室,X射线滤波器,吸收室,在X射线辐射方向上堆叠地布置。此外,X射线滤波器包括多个其内可存储铁磁流体的存储容器。
[0073]12.根据煤特性,改变组成煤的煤元素的原子组成结构,改变煤元素的晶体组成结构,提高煤的发热量与煤的其它经济价值,降低煤的内在水分,降低煤的灰分,提高煤的挥发分,提高煤中碳原素含量,
[0074]在煤中添加碳,使碳原子与煤颗粒中其它元素相结合,提高煤的发热量,根据煤特性,改变组成煤的煤元素的原子组成结构,改变煤元素的晶体组成结构,增强煤颗粒的磁性,电性,吸附性,增大煤的孔隙率与空隙体积,使煤成为能够降尘的材料,改变煤中碳,氧,氢,氮,硫,磷6种元素相互间结合的原子结构或晶体组成结构,或原子结构与晶体组成结构同时改变,改变煤中少量的氟,氯,砷,硼,铅,汞等元素相互间组成的原子结构或晶体组成结构,或原子结构与晶体组成结构同时改变,改变煤中少量的氟,氯,砷,硼,铅,汞等元素与碳,氧,氢,氮,硫,磷6种元素相互间结合的原子结构或晶体组成结构,或原子结构与晶体组成结构同时改变,改变煤中所组成微量的锗,镓,钒,铀等稀有元素相互间的原子结构或晶体组成结构,或原子结构与晶体组成结构同时改变,改变煤中所组成微量的锗,镓,钒,铀等稀有元素与碳,氧,氢,氮,硫,磷6种元素相互间结合的原子结构或晶体组成结构,或原子结构与晶体组成结构同时改变,改变煤中所组成微量的锗,镓,钒,铀等稀有元素与煤中少量的氟,氯,砷,硼,铅,汞等元素相互间结合的原子结构或晶体组成结构,或原子结构与晶体组成结构同时改变,
[0075]煤矿物颗粒在粉碎过程中,机械力可诱发煤颗粒产生一系列物理化学性质的变化,(I)分散度的变化,表征煤颗粒分散度的方法是测量煤体系的比表面积,开始磨煤时煤颗粒的分散度与磨矿时间成线性关系,之后煤颗粒的比表面积和磨矿时间呈指数关系,再后,煤颗粒的分散度增量为负值,煤颗粒表面出现不饱和力场及带电的结构单元,使煤颗粒处于不稳定的高能状态,在比较弱的引力作用下就团聚,使颗粒变粗了,细磨,超细磨所引起的晶体结构,物理化学性质及化学反应等一系列机械力化学现象主要发生在这一阶段
(2)溶解度与溶解速率,煤固体颗粒细化后,煤的溶解度与溶解速率增大,煤颗粒细化后,对煤的机械活化作用也有影响(3)密度变化,干法磨煤颗粒,煤矿物密度减小,湿法磨煤颗粒,煤矿物密度减小,(4)煤颗粒的电性变化,机械力化学作用改变煤颗粒导电性,表面电行为及半导体性质(5)煤颗粒表面的吸附能力,煤颗粒被粉碎,在断裂面上出现不饱和键和带电的结构单元,导致煤颗粒处于不稳定的高能状态,从而增加煤颗粒活性,提高表面吸附能力,机械活化作用促进煤矿物表面吸附性的提高(6)引起煤颗粒矿物离子交换或置换能力的改变(7)引起煤颗粒表面自由能的变化,
[0076]煤固体颗粒在机械力作用下,引起煤颗粒物质化学性质的变化,机械力与光,电,磁,热,辐射等形式的能量一样,也可以引起物质化学性质的变化,这种机械力诱发的物质的化学反应,称为机械力化学反应,对煤进行机械力可对煤进行破碎及研磨,对煤进行破碎及研磨可在煤矿生产现场,选煤厂,降尘煤生产工厂或实验室中实施,对煤使用机械力的设备有粗碎机,颚式破碎机,双肘板布莱克破碎机,单肘板颚式破碎机,旋回破碎机,对煤进一步破碎可使用的设备有,园锥破碎机,盘式旋回破碎机,Rhonda破碎机,辊式破碎机,冲击式破碎机,巴马克破碎机,滚筒破碎机,
[0077]对煤进行磨细所使用设备有,在原煤磨的过程中,所用机械设备有,各种磨机,转筒磨机,棒磨机,球磨机,自磨机,振动磨机,离心式粉碎机,塔式磨机,搅拌磨,搅拌介质沉砂磨机,辊压机,悬辊式磨机,
[0078]对煤固体颗粒施加光,电,磁,热,辐射等形式的能量,引起煤颗粒物质化学性质的变化,引起煤颗粒分子结构发生变化,引起煤颗粒原子结构发生变化,引起煤颗粒晶体结构发生变化,使变化后的煤颗粒具有降尘性质,对煤固体颗粒施加光强度达到1cd以上光强度简称光强,国际单位是candela(坎德拉)简写Cd,对煤固体颗粒施加电强度达10V/m或10N/C以上,单位伏每米(V/m)或牛每库(N/C),对煤固体颗粒施加磁强度达1GS或1T以上磁感强度单位有高斯(GS),毫特(mT),特斯拉(T),煤固体颗粒施加热强度达10Kcal以上,或l(kw)以上、大卡(Kcal)、吨蒸发量(t)、瓦(W)、千瓦(kw),对煤固体颗粒施加辐射强度达10W/m2以上,辐射力是指单位时间内物体单位表面积向半球空间所有方向发射出去的全部波长的辐射能的总量,它的常用单位是W/m2,对煤施加光强度的设备有,固态激光陀螺仪,高气压微波等离子体激励装置,对煤对煤施加电强度的设备有,增强悬浮性能液体施加电荷设备,对煤对煤施加磁强度的设备有,磁粉探伤机施加磁场强度的方法和周向磁化,对煤施加热强度的设备有,高周波加热设备,高周波是利用高频电磁场使物料内部分子间互相激烈碰撞产生高温,对煤施加辐射强度的设备有,改变X射线辐射的局部强度的设备,该设备包括带有多个可填充以铁磁流体的吸收室,X射线滤波器,吸收室,在X射线辐射方向上堆叠地布置。此外,X射线滤波器包括多个其内可存储铁磁流体的存储容器。
[0079]13.根据煤特性,改变煤中混合物的化学组成与化学结构,改变煤中混合物的原子组成结构,改变煤元素的晶体组成结构,或原子结构与晶体组成结构同时改变,提高煤的发热量与煤的其它经济价值,降低煤的内在水分,降低煤的灰分,提高煤的挥发分,提高煤中碳原素含量,
[0080]在煤中添加碳,使碳原子与煤颗粒中其它元素相结合或与煤中混合物其它元素相结合,提高煤的发热量,根据煤特性,改变煤中混合物的化学组成与化学结构,改变煤中混合物的原子组成结构,改变煤元素的晶体组成结构,或原子结构与晶体组成结构同时改变,增强煤颗粒的磁性,电性,吸附性,增大煤的孔隙率与空隙体积,使煤成为能够降尘的材料。煤物质是由许多复杂的有机化合物、无机矿物质、金属有机络合物等组成的不均一混合体,改变煤中混合物,如,矸石,黄铁硫矿的分子结构,原子结构,晶体结构,提高煤的降尘效果,改变煤的化学结构即煤的分子结构,改变煤的物理结构即分子间的堆垛结构与孔隙结构,使煤成为降尘材料,提高煤的降尘效果,
[0081 ]煤矿物颗粒及煤中混合物在粉碎过程中,机械力可诱发煤颗粒及煤中混合物产生一系列物理化学性质的变化,(I)分散度的变化,表征煤颗粒分散度的方法是测量煤体系的比表面积,开始磨煤时煤颗粒的分散度与磨矿时间成线性关系,之后煤颗粒的比表面积和磨矿时间呈指数关系,再后,煤颗粒的分散度增量为负值,煤颗粒表面出现不饱和力场及带电的结构单元,使煤颗粒处于不稳定的高能状态,在比较弱的引力作用下就团聚,使颗粒变粗了,细磨,超细磨所引起的晶体结构,物理化学性质及化学反应等一系列机械力化学现象主要发生在这一阶段。(2)溶解度与溶解速率,煤固体颗粒细化后,煤的溶解度与溶解速率增大,煤颗粒细化后,对煤的机械活化作用也有影响(3)密度变化,干法磨煤颗粒,煤矿物密度减小,湿法磨煤颗粒,煤矿物密度减小,(4)煤颗粒的电性变化,机械力化学作用改变煤颗粒导电性,表面电行为及半导体性质(5)煤颗粒表面的吸附能力,煤颗粒被粉碎,在断裂面上出现不饱和键和带电的结构单元,导致煤颗粒处于不稳定的高能状态,从而增加煤颗粒活性,提高表面吸附能力,机械活化作用促进煤矿物表面吸附性的提高(6)引起煤
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