CN101357352B - 一种粉煤灰浮选剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工助剂领域，特别涉及一种粉煤灰浮选剂及其制备方法。所述粉煤灰浮选剂，由下列质量百分比的物质制成：非极性油60-85％，活化剂5-20％，起泡剂10-35％。用本发明的粉煤灰浮选剂可以使粉煤灰中的可燃性组分浮出率达到95％以上，对粉煤灰的进一步利用非常有利。另外，浮选药剂用量较传统的浮选剂有很大的节省，有巨大的经济效益和社会效益，有极好的推广利用价值。
Description
(一)技术领域
本发明属于化工助剂领域，特别涉及一种粉煤灰浮选剂及其制备方法。
(二)背景技术
粉煤灰是火力发电厂排放的固体废弃物，它是具有潜在活性的火山灰质粉末材料，其主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、TiO2等，矿物组成为玻璃体、石英、莫来石、赤铁矿、磁铁矿、金红石、硅酸盐方铅矿、未燃炭粒。我国是粉煤灰排放大国，粉煤灰排放量每年超过1亿吨，占地面积近2.6万公顷，严重污染环境，破坏生态平衡。长期以来，我国对粉煤灰的利用主要集中在建材制品、建筑工程、道路工程等方面，利用率仅为40％左右，而制约粉煤灰大规模综合利用的重要原因就是粉煤灰中未燃炭含量过高。我国粉煤灰含碳量在20％以上的，约占30％，不仅增加了粉煤灰的排放量，也严重影响了粉煤灰的综合利用效果。估计全国每年从电厂粉煤灰中流失的炭粒达数百万吨。
传统老式电厂排放的粉煤灰中碳的残留量通常在10％—20％之间，这部分灰称为高炭灰没有商业利用价值。如果经过浮选将灰的含碳量降至5％以下就可以达到国家规定的一级灰的标准，一级灰可用于建材、陶瓷和水泥的生产，可使废弃的粉煤灰得到重新利用，能够变废为宝为国家节约大量的矿产资源有利于节能环保。同时通过浮选得到的浮选精煤发热量可达到4500大卡以上，可用于烘干和砖场的燃料，可为国家节约大量的优质煤。因此粉煤灰浮选具有重要社会价值和经济价值。
浮选是从粉煤灰中回收碳的一种主要方法。粉煤灰中残留煤的氧化程度较高，但由于受浮选药剂捕收能力的限制，可燃组分的回收率较低，一直未能大规模的工业化应用。中国专利CN1245740A公开了一种粉煤灰处理方法和药剂，但由于粉煤灰处理的不干净，可燃组分的回收率低，应用价值不大。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种粉煤灰浮选剂及其制备方法，解决目前一般浮选剂对粉煤灰中可燃组分捕收能力不够的问题，将粉煤灰中可燃组分充分提出，并使剩余的组分成为可利用产品。
本发明采用的技术方案如下：
一种粉煤灰浮选剂，由下列质量百分比的物质制成：
非极性油60-85％活化剂5-20％起泡剂10-35％。
所述非极性油为柴油、煤油、马达油或燃料油。
所述活化剂为油酸、植物油或碳链长小于18个碳原子的脂肪酸脂。
所述起泡剂为仲辛醇、杂醇或GF油。
所述粉煤灰浮选剂的制备方法如下进行：将非极性油加入反应器中加热至40℃-50℃，然后加入非极性油质量2-3％的有机酸，继续升温至80℃-90℃时停止加热，保温20-40min；当温度降至30℃-40℃时加入起泡剂，保温1-1.5h；当温度降至室温时，再加入活化剂，混合均匀；分离除杂，即得所述粉煤灰浮选剂。
其中有机酸为戊酸、环烷酸或丁酸。
分离除杂主要是除去其中的一些不溶性杂质。
浮选剂的配方中，除了上述例子外，可选择任意石油化工的成品油，作用主要是在浮选时起捕收剂的作用；活化剂主要作用是改善粉煤灰中可燃组分的疏水性，使其易于浮选。所述各组分的配比可根据粉煤灰的不同性质和组成进行调整。
本发明从粉煤灰中可燃组分的性质入手，采用捕收能力较强的捕收剂，并加入活化剂，改善粉煤灰中可燃组分的可浮选性。用本发明的粉煤灰浮选剂可以使粉煤灰中的可燃性组分浮出率达到95％以上，使经过浮选的粉煤灰中煤的残留量小于3％，浮选后粉煤灰的质量能够达到一级灰的应用标准，对粉煤灰的进一步利用非常有利。另外，由于活化剂的作用，浮选药剂用量较传统的浮选剂有很大的节省，浮选每吨粉煤灰的用量可以节省40％左右。所以本发明对于煤炭资源利用、环境保护有极大的好处，有巨大的经济效益和社会效益，有极好的推广利用价值。
(四)具体实施方式：
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
实施例1
浮选剂质量百分组成如下：煤油75％、油酸10％、仲辛醇15％。
将煤油加入反应釜内，加热升温至45℃时加入煤油质量3％的环烷酸，并继续升温至85℃时停止加热，保温30分钟。然后缓慢降低温度，当温度降至35℃的时候，缓慢加入仲辛醇，并保温1小时左右。当温度降至室温的时候，再向其中加入油酸，搅拌20分钟。将产品送入分离装置，除去杂质，得到粉煤灰浮选药剂。
本实施例主要针对一些比较难浮选的粉煤灰，粉煤灰中可燃性组分的回收率可以达到95.1％，浮选过后的粉煤灰灰分可以达到98.3％。
实施例2
浮选剂质量百分组成如下：柴油85％、植物油5％、仲辛醇10％。
将柴油加入反应釜内，加热升温至40℃时加入柴油质量2％的戊酸，并继续升温至90℃时停止加热，保温20分钟。然后缓慢降低温度，当温度降至40℃的时候，缓慢加入仲辛醇，并保温1小时左右。当温度降至室温的时候，再向其中加入植物油，搅拌20分钟。将产品送入分离装置，除去杂质，得到粉煤灰浮选药剂。
本实施例主要针对易浮选、可燃性组分含量较高的粉煤灰，粉煤灰中可燃性组分的回收率可以达到95.4％，浮选过后的粉煤灰灰分可以达到98.8％。
实施例3
浮选剂质量百分组成如下：燃料油65％、链长为14-16个碳原子的脂肪酸脂15％、GF油20％。
将燃料油加入反应釜内，加热升温至50℃时加入燃料油质量3％的丁酸，并继续升温至80℃时停止加热，保温40分钟。然后缓慢降低温度，当温度降至30℃的时候，缓慢加入GF油，并保温1小时左右。当温度降至室温的时候，再向其中加入脂肪酸脂，搅拌20分钟。将产品送入分离装置，除去杂质，得到粉煤灰浮选药剂。
本实施例主要针对难浮选的粉煤灰，粉煤灰中可燃性组分的回收率可以达到94.7％，浮选过后的粉煤灰灰分可以达到98.2％。
Claims (6)
1.一种粉煤灰浮选剂的制备方法，所述粉煤灰浮选剂由下列质量百分比的物质制成：非极性油60-85％、活化剂5-20％和起泡剂10-35％；其特征在于将非极性油加入反应器中加热至40℃-50℃，然后加入非极性油质量2-3％的有机酸，继续升温至80℃-90℃时停止加热，保温20-40min；当温度降至30℃-40℃时加入起泡剂，保温1-1.5h；当温度降至室温时，再加入活化剂，混合均匀；分离除杂，即得所述粉煤灰浮选剂。
2.如权利要求1所述粉煤灰浮选剂的制备方法，其特征在于所述有机酸为戊酸、环烷酸或丁酸。
3.如权利要求1所述粉煤灰浮选剂的制备方法，其特征在于，所述非极性油为柴油、煤油或马达油。
4.如权利要求1-3之一所述的粉煤灰浮选剂的制备方法，其特征在于活化剂为油酸、植物油或碳链长小于18个碳原子的脂肪酸脂。
5.如权利要求1-3之一所述的粉煤灰浮选剂的制备方法，其特征在于起泡剂为仲辛醇、杂醇或GF油。
6.如权利要求4所述的粉煤灰浮选剂的制备方法，其特征在于起泡剂为仲辛醇、杂醇或GF油。
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