PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Effect of surface oxidation in air and water on hydrophobicity and floatability of a bituminous coal

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Wpływ utleniania powierzchni węgla w powietrzu i wodzie na właściwości hydrofobowe i zachowania węgla bitumicznego w trakcie flotacji
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Fresh bituminous coal was stored in air-/water-oxidation conditions after 20 and 80 days, respectively. FTIR results show that the Hydrophilicity Index (HI) value of air-oxidized coal is higher than that of water--oxidized coal. SEM results show that the surface roughness of water-oxidized coal is higher than that of air-oxidized coal and water-oxidized coal surface has more holes and chips than air-oxidized coal surface. Flotation results show that the floatability of water-oxidized coal is worse than that of air-oxidized coal. The flotation performance of both air-/water-oxidized coals can be improved at larger collector dosages. The air-oxidation processes changed the HI value of coal greater than the water-oxidation processes while the water-oxidation processes changed the surface morphology of coal greater than the air-oxidation processes. Both the changes in HI value and surface roughness of coal determine the flotation behavior of oxidized coal. The changes in the surface morphology of coal particles after oxidation processes may be the primary factor determining the floatability of coal particles while the changes in the HI value of coal particles may be the inferior factor.
PL
Świeży węgiel bitumiczny przechowywano w warunkach sprzyjających procesom utleniania, w obec-ności wody i powietrza, odpowiednio przez 20 i 80 dni. Badania metodą spektroskopii w podczerwieni z transformatą Fouriera (FTIR) wykazały że wskaźnik hydrofilności (HI) węgla podlegającego utlenianiu w obecności powietrza jest wyższy niż w przypadku węgla poddanego oddziaływaniu wody. Wyniki badań z użyciem mikroskopu elektronowego wykazują, że powierzchnia węgla który uległ utlenieniu pod wpływem powietrza i wody wykazuje większą ilość nierówności i szczelin niż powierzchnia węgla poddanego oddziaływaniu powietrza. Badania procesu flotacji wskazały, że flotacyjność węgla podle-gającego utlenianiu pod wpływem wody jest wyższa niż w przypadku węgla poddanego oddziaływaniu powietrza. W przypadku obydwu węgli poddawanych oddziaływaniu powietrza i wody, ich flotacyjność można poprawić poprzez zwiększenie dozowania w dużych kolektorach. Procesy utleniania w obecności powietrza prowadzą do zmiany wskaźnika HI węgla w większym stopniu niż ma to miejsce w przypadku węgla poddanego działaniu wody; z kolei utlenianie w obecności wody w znacznie większym stopniu wpływa na strukturę powierzchni węgla. Zarówno zmiany wartości wskaźnika HI jak i nierówności po-wierzchni w dużej mierze określają zachowanie węgla w trakcie procesu flotacji. Zmiany w strukturze powierzchni cząstek węgla po procesie utleniania mogą okazać się być głównym czynnikiem decydującym o zachowaniu węgla w trakcie procesu flotacji; z kolei wydaje sięże zmiany wartości wskaźnika HI dla cząsteczek węgla mają znaczenie drugorzędne.
Rocznik
Strony
223--233
Opis fizyczny
Bibliogr. 33 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
autor
  • China University of Mining and Technology, School of Chemical Engineering and Technology, Xuzhou 221116, Jiangsu, China
autor
  • China University of Mining and Technology, School of Chemical Engineering and Technology, Xuzhou 221116, Jiangsu, China
  • University of Belgrade, Technical Faculty in Bor, Vojske Jugoslavije 12, 19210, Bor, Serbia
Bibliografia
  • [1] Attia Y.A, Elzeky M., Ismail M., 1993. Enhanced separation of pyrite from oxidized coal by froth flotation using biosurface modification. International Journal of Mineral Processing 37 (1-2), 61-71.
  • [2] Cinar M., 2009. Floatability and desulfurization of a low-rank (Turkish) coal by low-temperatureheat treatment. Fuel Processing Technology 90, 1300-1304.
  • [3] Dey S., Paul G.M., Pani S., 2013. Flotation behaviour of weathered coal in mechanical and column flotation cell. Powder Technology 246, 689-694.
  • [4] Dey S., 2012. Enhancement in hydrophobicity of low rank coal by surfactants – A critical overview. Fuel Processing Technology 94 (1), 151-158.
  • [5] Eisele T.C, Kawatra S.K., 2002. Use of Froth Flotation to Remove Unburned Carbon from Fly Ash. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review 23 (1), 1-10.
  • [6] Feng D., Aldrich C., 2005. Effect of Preconditioning on the Flotation of Coal. Chemical Engineering Communications 192 (7), 972-983.
  • [7] Fuerstenau D.W., Rosenbaum J.M., Laskowski J., 1983. Effect of surface functional groups on the flotation of coal. Colloids and Surfaces 8, 153-173.
  • [8] Grzybek T., Pietrzak R., Wachowska H., 2004. The comparison of oxygen and sulfur species formed by coal oxidation with O2/Na2CO3 or peroxyacetic acid solution. XPS studies. Energy & Fuels 18 (3), 804-809.
  • [9] Grzybek T., Pietrzak R., Wachowska H., 2006. The influence of oxidation with air in comparison to oxygen in sodium carbonate solution on the surface composition of coals of different ranks. Fuel 85 (7), 1016-1023.
  • [10] Jena M.S., Biswal S.K., Rudramuniyappa M.V., 2008. Study on flotation characteristics of oxidised Indian high ash sub-bituminous coal. International Journal of Mineral Processing 87, 42-50.
  • [11] Jia R., Harris G.H., Fuerstenau D.W., 2000. Improved class of universal collectors for the flotation of oxidized and/or low-rank coal. International Journal of Mineral Processing 58 (1), 99-118.
  • [12] Kang W., Xun H., Hu J., 2008. Study of the effect of ultrasonic treatment on the surface composition and the flotation performance of high-sulfur coal. Fuel Processing Technology 89 (12), 1337-1344.
  • [13] Laskowski J.S., 1994. Coal Surface Chemistry and Its Role in Fine Coal Beneficiation and Utilization. Coal Preparation 14 (3), 115-131.
  • [14] Myint M.T.Z., Kumar N.S., Hornyak G.L., Dutta J., 2013. Hydrophobic/hydrophilic switching on zinc oxide micro-textured surface. Applied Surface Science 2264 (1), 344-348.
  • [15] Pietrzak R., Wachowska H., 2003. Low temperature oxidation of coals of different rank and different sulphur content. Fuel 82 (6), 705-713.
  • [16] Pietrzak R., Wachowska H., 2004. Thermal analysis of oxidised coals. Thermochimica acta 419 (1-2), 247-251.
  • [17] Pietrzak R., Wachowska H., Nowicki P., 2005. The effect of flame coal oxidation on the solid and soluble products of its extraction. Central European Journal of Chemistry 3 (4), 852-865.
  • [18] Pilawa B., Więckowski A.B., Pietrzak R., Wachowska H., 2002. Oxidation of demineralized coal and coal free of pyrite examined by EPR spectroscopy. Fuel 81(15), 1925-1931.
  • [19] Piskin S., Akguen M., 1997. Effect of premixing on the flotation of oxidized Amasra coal. Fuel Processing Technology 51 (1-2), 1-6.
  • [20] Sokolovic J., Stanojlovic R., Markovic Z., 2006. Effect of oxidation on flotation and electrokinetic properties of coal. Journal of Mining and Metallurgy, Section A: Mining 42 (1), 69-81.
  • [21] Sokolovic J.M., Stanojlovic R.D., Markovic Z.S., 2012a. Activation of oxidized surface of anthracite waste coal by attrition. Physicochemical Problems of Mineral Processing 48 (1), 5-18.
  • [22] Sokolovic J.M., Stanojlovic R.D., Markovic Z.S., 2012b. The effects of pretreatment on the flotation kinetics of waste coal. International Journal of Coal Preparation and Utilization 32 (3), 130-142.
  • [23] Song S., Trass O., 1997. Floc flotation of Prince coal with simultaneous grinding and hydrophobic flocculation In a Szego mill. Fuel 76 (9), 839-844.
  • [24] Tan J., Liang L., Peng Y., et al., 2015. Grinding flotation of bituminous coal of different oxidation degrees. International Journal of Mineral Processing 142, 30-34.
  • [25] Tao D., Li B., Johnson S., Parekh B.K., 2002. A flotation study of refuse pond coal slurry. Fuel Processing Technology 76 (3), 201-210.
  • [26] Wang B., Peng Y., Vink S., 2013. Diagnosis of the Surface Chemistry Effects on Fine Coal Flotation Using Saline Water. Energy & Fuels 27 (8), 869-4874.
  • [27] Xia W., Yang J., Liang C., 2014. Investigation of changes in surface properties of bituminous coal during natural weathering processes by XPS and SEM. Applied Surface Science 293 (4), 293-298.
  • [28] Xia W., Yang J., 2014. Changes in surface properties of anthracite coal before and after inside/outside weathering processes. Applied Surface Science 313 (18), 320-324.
  • [29] Xia W., Yang J., 2013. Enhancement in Flotation of Oxidized Coal by Oxidized Diesel Oil and Grinding Pretreatment. International Journal of Coal Preparation and Utilization 33(33), 257-265.
  • [30] Xia W., Zhou C., Peng Y., 2017. Enhancing flotation cleaning of intruded coal dry-ground with heavy oil. Journal of Cleaner Production 161, 591-597.
  • [31] Xia W., Li Y., Nguyen A.V., 2018. Improving coal flotation using the mixture of candle soot and hydrocarbon oil as a novel flotation collector. Journal of Cleaner Production 195, 1183-1189.
  • [32] Yuh S.J., Wolt E.E., 1983. FTIR studies of potassium catalyst treated gasified coal chars and carbon. Fuel 62, 252-255.
  • [33] Zhijun Z., Jiongtian L., Zhiqiang X., Liqiang M. 2013. Effects of clay and calcium ions on coal flotation. International Journal of Mining Science and Technology 23 (5), 689-692.
Uwagi
PL
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019)
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-00ab5bae-a080-4c5b-b027-5dea569f0383
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.