一種煤炭複合浮選劑的研製方法
2023-10-18 03:21:44 4
一種煤炭複合浮選劑的研製方法
【專利摘要】一種煤炭複合浮選劑的研製方法，先以十二烷基苯磺酸鈉、乳化劑OP-10、失水山梨醇單油酸酯、水為原料，製備乳化劑，再加入大豆油和仲辛醇製備煤炭複合浮選劑。根據浮選劑乳化後浮選煤炭，可以增大煤粒表面接觸角，從而提高煤粒表面的疏水性，強化選擇性礦化過程，尤其是對細粒級煤泥的選擇性礦化。乳化複合浮選劑可以顯著提高煤泥浮選效率，當乳化複合浮選劑實驗條件為：油醇比（大豆油：仲辛醇）為8:1；反應溫度為40℃；乳化反應時間為：10min時，精煤產率提高了10%～15%。
【專利說明】一種煤炭複合浮選劑的研製方法
[0001]【技術領域】
本發明涉及一種煤炭複合浮選劑的製備方法，屬於煤炭燃料浮選劑【技術領域】。
【背景技術】
[0002]我國煤炭儲存和消費的特點為:90%的煤炭賦存在北方，約80%的煤炭儲存在華北和西北地區，而74%的煤炭消耗卻在東南及沿海一帶，因而造成60%的煤炭需要運輸，佔鐵路貨運量的40%，造成極大的人力、物力和財力的浪費。若通過洗選，僅排除1%的矸石，則每年可節約車皮10萬噸，洗選可以減少交通部門的無效運輸，提高鐵路和公路的利用率。
[0003]我國選煤工業得到了迅速發展，總洗選能力僅次於美國，其中浮選是當前精選細粒煤泥最有效的方法。我國每年經過浮選處理的煤泥數最大約佔入選煤總量的20%。隨著採煤機械化的發展，原煤中煤泥含量日益增加，用戶要求進一步提高精煤質量，改善煤泥水的處理方法，減輕環境汙染。
[0004]欲使固體顆粒浮遊，必須使其表面疏水，煤巖的有機顯微組分相當複雜，其中相當一部分組分由於表面性質影響而呈現親水性，煤粒表面不具備足夠使疏水顆粒黏附在氣泡表面的疏水作用力，必須採用適宜的浮選藥劑，使之獲得足夠的疏水性。在煤炭分選過程中，有用的低灰精煤與無用的高灰矸石在潤溼和非潤溼程度上的差異是實現有用煤粒與無用矸石有選擇性分選所必須的。
[0005]浮選原理:浮選是在固?液?氣三相界面分選礦物的過程。礦物可浮性好壞的最真觀的標誌是其潤溼性，易被水潤溼的礦物，親水難浮；不易被水潤溼的礦物，疏水易浮。通過浮選藥劑在液/氣界面和液/液界面吸附，可以調整礦物表面的潤溼性。煤用捕收劑的作用是強化煤粒表面的疏水性。煤用捕收劑使礦物表面疏水化後，可使潤溼阻滯增大，接觸角增大，這時若使煤粒與氣泡接觸或相互碰撞，便可增大礦物在氣泡上的粘著力，使煤粒在氣泡上附著更為牢固，同時煤粒向氣泡附著所需要的礦化時間也可大為縮短。
[0006]浮選藥劑的作用:為了改變礦物表面的物理化學性質，提高礦物的疏水性差異，以擴大礦漿中各種礦物的可浮性差異，進行有效的分選，需要加入一定量的浮選藥劑，使被浮選礦物中的有用礦物和無用礦物之間的疏水性差異增大。礦物浮選所用的各種藥劑，有些可以改變礦物的表面性質，如根據工藝過程的需要提高或降低礦物的可浮性，使其比較容易地黏附在氣泡上成為泡沫產物，或使其不易向氣泡粘附而成為非泡沫產物:有些藥劑可以改變氣泡的性質，促使空氣在礦漿中彌散，產生大量穩定性適中與大小適宜的氣泡；有些藥劑則可調整礦漿的浮選性質，以利改善浮選工藝效果等。浮選理論研究和生產實踐早已證明:藥劑對調節礦物的可浮性，提高氣泡礦化過程的選擇性和浮選速度等方面都起著決定性的作用，所以對浮選藥劑的研究和正確選用一直為人們所重視。
[0007]很多高效新藥往往成本較高，很難在生產上單獨使用，採取現有藥劑與之組合復配使用，往往可以大幅度降低其用量，從而促進浮選藥劑更加有效地應用。選煤廠將起泡劑與捕收劑混合後進行浮選，不但可以提高煤油的捕收效果，而且可以節省20?30%的煤油用量。用大豆油代替柴油或煤油等作為浮選用的捕收劑，從經濟的角度來說降低了成本，節約了石油類資源。
[0008]
【發明內容】
本發明的目的是針對現有技術的不足提供一種煤炭複合浮選劑的研製方法，同時該研究可望用大豆油代替柴油或煤油等作為浮選用的捕收劑，從經濟的角度來說降低了成本，節約了石油類資源；經過檢測，發現該浮選劑對煤的浮選有促進作用，能明顯提高精煤產率。當乳化複合浮選劑藥劑比例:油醇比(大豆油/仲辛醇，M/Μ)為8:1 ;反應溫度:40±1°C;乳化反應時間=IOmin時，所形成的煤浮選劑經使用精煤產率提高了 10%-15%。
[0009]本發明的技術方案是:先在室內室溫條件下進行乳化劑的復配，製成十二烷基苯磺酸鈉、乳化劑0P-10、失水山梨醇單油酸酯及水的混合物；再在有乳化劑的容器中按比例分別加入大豆油、仲辛醇，在40°c左右的恆溫水浴條件下攪拌加熱，緩慢加入一定量的水發生乳化反應，IOmin後冷卻至室溫即形成煤炭複合浮選劑成品。
[0010]本發明所述一種煤炭複合浮選劑的製備方法製備如下:
(O乳化劑的復配
按原料重量比1:1:1:20分別稱取十二烷基苯磺酸鈉、乳化劑0P-10、失水山梨醇單油酸酯、水依次加到容器中，常溫攪拌2?5min，形成乳化劑的復配溶液即甲溶液；
(2)乳化複合浮選劑的製備
(A)按重量比大豆油:仲辛醇=8:1的比例，配成大豆油、仲辛醇的油醇混合溶液即乙溶
液；
(B)按重量比甲溶液:乙溶液:水=43:1:56比例，在容器中依次加入甲溶液、乙溶液，在40?60°C恆溫水浴條件下攪拌加熱，再用滴液漏鬥緩慢滴入水，乳化10?30min，冷卻至室溫即為成品。
[0011]乳化複合浮選劑對煤炭有較好浮選效果，由正交實驗數據分析得出最佳實驗條件為，藥劑比例:油醇比(大豆油/仲辛醇，M/M)為8:1 ;反應溫度:40土1°C ;乳化反應時間:IOmin時，按浮選劑I kg/t幹煤泥投放量試驗，煤浮選的精煤產率提高了 10%?15%。
[0012]本發明的有益效果是:常溫下乳化劑復配形成的混合物可以長期保存；乳化複合浮選劑的合成試驗中主要影響因素是反應溫度、藥品配比、反應時間等，即在有乳化劑的容器中分別加入仲辛醇、大豆油，在恆溫水浴中攪拌加熱既有利於控溫，又有利於減少反應時間；在保證產品質量的前提下，將溫度控制在40°C左右，既節能又便於冷卻，可操作性強，便於推廣應用。
【具體實施方式】
[0013]實例I
浮選劑I的製備:
按原料重量比1:1:1:20分別稱取十二烷基苯磺酸鈉(0.5g)、乳化劑0P-10 (0.5g)、失水山梨醇單油酸酯(0.5g)、水(IOg)，依次加至Ij 150ml錐形瓶中，常溫攪拌2?5min,即完成了乳化劑的復配(甲溶液)。
[0014]按大豆油:仲辛醇=8:1的比例，稱取仲辛醇0.03g、大豆油0.24g配成大豆油、仲辛醇的油醇混合溶液(乙溶液)。
[0015]甲溶液+乙溶液,在恆溫40°C水浴中攪拌加熱,用滴液漏鬥緩慢滴入15ml水，乳化30min。冷卻至室溫。
[0016]實例2
浮選劑2的製備:
按原料重量比1:1:1:20分別稱取十二烷基苯磺酸鈉(5g)、乳化劑0P-10(5g)、失水山梨醇單油酸酯(5g)、水(100g),依次加到IOL容器中，常溫攪拌2~5min (甲溶液)。
[0017]按大豆油:仲辛醇=8:1的比例，稱取仲辛醇3g、大豆油24g配成大豆油、仲辛醇的油醇混合溶液(乙溶液)。
[0018]甲溶液+乙溶液，在恆溫40°C水浴中攪拌加熱，用滴液漏鬥緩慢滴入1.5L水，乳化20min。冷卻至室溫。
[0019]
【權利要求】
1.一種煤炭複合浮選劑的研製方法，其特徵是: (O乳化劑的復配 按原料重量比1:1:1:20分別稱取十二烷基苯磺酸鈉、乳化劑0P-10、失水山梨醇單油酸酯、水依次加到容器中，常溫攪拌2?5min，形成乳化劑的復配溶液即甲溶液； (2)乳化複合浮選劑的製備 (A)按重量比大豆油:仲辛醇=8:1的比例，配成大豆油、仲辛醇的油醇混合溶液即乙溶液； (B)按重量比甲溶液:乙溶液:水=43:1:56比例，在容器中依次加入甲溶液、乙溶液，在40?60°C恆溫水浴條件下攪拌加熱，再用滴液漏鬥緩慢滴入水，乳化10?30min，冷卻至室溫即為成品。
【文檔編號】B03D1/016GK103657863SQ201310723216
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月25日 優先權日:2013年12月25日
【發明者】劉小真, 梁越, 黎文濤 申請人:南昌大學