CN103657163B - 一种速溶型煤泥水分离剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种速溶型煤泥水分离剂其特征在于按重量份数组成为：双性淀粉接枝酸酐聚丙烯酸镁聚合物46-62份，含水量在5-15％的氯化镁18-620份。一种速溶型煤泥水分离剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：a.制备双性淀粉接枝酸酐聚丙烯酸镁聚合物；b.称量含水量在5-15％的氯化镁和氯化钙，并加入到上述聚合物中，混合均匀，即得产品。本发明的有益效果为：顺丁烯二酸酐和淀粉的分子结构构成了聚合物的空间立体线性结构，其侧基的立体结构使得聚合物与煤泥颗粒的结合后形成松散的立体状结构，不让其压紧压实，当有轻微扰动时，便可以悬浮松散开，扰动停止即可下沉，永不压耙子。

Description

一种速溶型煤泥水分离剂及其制备方法

技术领域

本发明属于分离混合技术领域，尤其涉及一种煤泥水分离剂及其制备方法。

背景技术

洗煤是煤炭深加工中不可缺少的工序，从矿井中直接开采出来的原煤中混入了许多杂质，而且煤炭的品质也不同，内在灰分小的煤和内在灰分大的煤混杂在一起。洗煤就是将原煤中的杂质剔除，或将优质煤和劣质煤炭进行分门别类的一种工艺。

洗煤水中含有大量的悬浮物，这些悬浮物一般是极细的煤粉、矿粉的颗粒。洗煤水需要经过沉降分离出悬浮物后才能排放或循环使用。洗煤水中的固体悬浮物颗粒极小，靠自然沉降需要很长时问，不能够满足循环洗煤的连续生产需求，而且有些纳米级的固体悬浮物根本无法自然沉降，这就需要使用煤泥水分离剂来促进固体悬浮物快速分离沉降。

煤泥水分离剂性能的好坏直接影响着洗煤厂的生产和经济效益。现有的煤泥水分离剂通常采用阴离子型聚丙烯酰胺，其优点是可以沉降絮凝，且用量少。但其有着致命的缺点：1.阴离子型聚丙烯酰胺分子结构为线性分子结构，絮凝沉降的煤泥颗粒抱团紧密，沉降时容易压紧压实，影响耙机正常工作。2.适用范围小，对于弱酸性和含高岭土较多的洗煤水其沉降速度慢，影响循环用洗煤水的澄清度，使SS含量增高，严重时浓缩机内出现上下浓度一致无底流现象，严重影响生产。3.溶解时间长，最快也要45分钟，工人操作不当时还会溶解成“鱼眼”状态，使用量大小不均，很难控制加入量，造成沉降时快时慢，未溶解的“鱼眼，，还可能堵泵，造成因絮凝剂没有加入煤泥水中而产生溢流水跑浑现象。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种速溶型煤泥水分离剂其特征在于按重量份数组成为：双性淀粉接枝酸酐聚丙烯酸镁聚合物46-62份，含水量在5-15％的氯化镁18-620份。

按重量份数组成还包括氯化钙1-930份。

所述双性淀粉接枝酸酐聚丙烯酸镁聚合物按重量份数组成为：顺丁烯二酸酐6-8份，氢氧化镁7-10份，氢氧化钠8-12份，丙烯酸3-4份，丙烯酰胺18-22份，阳离子糊化淀粉4-6份。

一种速溶型煤泥水分离剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

a.按重量份数称量顺丁烯二酸酐、氢氧化镁、氢氧化钠、丙烯酸、丙烯酰胺和阳离子糊化淀粉并混合，得到混合物；将混合物与水按照重量比1∶1-1∶2混合，得到混合液；往混合液中加入2-4％混合液重量的引发剂，经水溶液自由基聚合共聚形成聚合物溶液；将聚合物溶液蒸干，得到双性淀粉接枝酸酐聚丙烯酸镁聚合物；将该聚合物粉碎成40-100目颗粒；

b.按重量份数称量含水量在5-15％的氯化镁和氯化钙，并加入到上述聚合物中，混合均匀，即得产品。

所述引发剂为1-2％所述混合液重量的过硫酸钠和1-2％所述混合液重量的亚硫酸氢钠。

所述含水量在5-15％的氯化镁为直径0.2-2mm颗粒。

所述氯化钙为直径0.2-2mm颗粒。

本发明的有益效果为：双性淀粉接枝酸酐聚丙烯酸镁聚合物，这种聚合物是由顺丁烯二酸酐经少量氢氧化镁、氢氧化钠中和后与丙烯酸、丙烯酰胺、阳离子糊化淀粉共聚而成的一种共聚物，该聚合物的分子量只有400-500万。顺丁烯二酸酐和淀粉的分子结构构成了聚合物的空间立体线性结构，其侧基的立体结构使得聚合物与煤泥颗粒的结合后形成松散的立体状结构，不让其压紧压实，当有轻微扰动时，便可以悬浮松散开，扰动停止即可下沉，永不压耙子。淀粉的加入还使得聚合物具有很好的亲水融合性，聚合物在水中的溶解速度由原来的45分钟提快到15分钟以内。顺丁烯二酸酐和丙烯酸的加入增大了产品的适用范围，在酸性环境下，可以很好的捕捉控制高岭土、膨润土、矸石粉等细小颗粒。使用氢氧化镁做顺丁烯二酸酐的中和剂，是因为镁离子具有两个正电荷，而且具有较大的离子半径，而煤泥颗粒带有负电荷，镁离子与细小颗粒的碰撞机会增大，可以很好的起到电中和的凝聚作用，镁离子还会使凝聚在短时间内形成絮凝。这种空间立体结构的絮凝利于耙机的浓缩池的工作。

本发明中使用无机盐氯化镁，其作用是利用镁离子的阳离子电荷使得胶体溶液态脱离稳定，促进快速絮凝。

氯化钙的加入是因为氯化钙溶解于水中呈现弱碱性，可以将微酸性的洗煤水中和为中性，一方面利于保护管道，另一方面钙离子形成微小的钙盐不溶物，帮助吸附细小悬浮颗粒，促进煤泥水的沉降。

具体实施方式

实施例一

称量顺丁烯二酸酐6份、氢氧化镁8份、氢氧化钠8份、丙烯酸3份、丙烯酰胺18份和阳离子糊化淀粉6份，得到混合物；将混合物与水按照重量比1∶1混合，得到混合液；往混合液中加入1％所述混合液重量的过硫酸钠和2％所述混合液重量的亚硫酸氢钠，经水溶液自由基聚合共聚形成聚合物溶液；将聚合物溶液蒸干，得到双性淀粉接枝酸酐聚丙烯酸镁聚合物；将该聚合物粉碎成100目颗粒；往上述聚合物中加入含水量在5-15％的氯化镁119份，混合均匀，即得产品。

实施例二

称量顺丁烯二酸酐7份、氢氧化镁8份、氢氧化钠10份、丙烯酸4份、丙烯酰胺20份和阳离子糊化淀粉4份，得到混合物；将混合物与水按照重量比1∶1.5混合，得到混合液；往混合液中加入1％所述混合液重量的过硫酸钠和1％所述混合液重量的亚硫酸氢钠，经水溶液自由基聚合共聚形成聚合物溶液；将聚合物溶液蒸干，得到双性淀粉接枝酸酐聚丙烯酸镁聚合物；将该聚合物粉碎成40目颗粒；往上述聚合物中加入含水量在5-15％的氯化镁255份和氯化钙204份，混合均匀，即得产品。

实施例三

称量顺丁烯二酸酐8份、氢氧化镁10份、氢氧化钠11份、丙烯酸4份、丙烯酰胺22份和阳离子糊化淀粉5份，得到混合物；将混合物与水按照重量比1∶2混合，得到混合液；往混合液中加入1.5％所述混合液重量的过硫酸钠和1.5％所述混合液重量的亚硫酸氢钠，经水溶液自由基聚合共聚形成聚合物溶液；将聚合物溶液蒸干，得到双性淀粉接枝酸酐聚丙烯酸镁聚合物；将该聚合物粉碎成65目颗粒；往上述聚合物中加入含水量在5-15％的氯化镁65份和氯化钙145份，混合均匀，即得产品。

比较例一

洗煤水SS含量小于50g/L时，取20ppm、1000ml的本分离剂溶液加入煤泥水300ml内，10秒后，产生絮凝层，上层液清澈；取20ppm、1000ml的阴离子型聚丙烯酰胺溶液加入煤泥水300ml内，30秒后，产生絮凝层，上层液浑浊。

比较例二

洗煤水SS含量为50-150g/L时，取20ppm、1000ml的本分离剂溶液加入煤泥水300ml内，10秒后，产生絮凝层，上层液清澈；取20ppm、1000ml的阴离子型聚丙烯酰胺溶液加入煤泥水300ml内，35秒后，产生絮凝层，上层液浑浊。

比较例三

洗煤水SS含量大于150g/L时，取20ppm、1000ml的本分离剂溶液加入煤泥水300ml内，10秒后，产生絮凝层，上层液清澈；取20ppm、1000ml的阴离子型聚丙烯酰胺溶液加入煤泥水300ml内，40秒后，产生絮凝层，上层液浑浊。

通过三个比较例可以看出，使用本分离剂可以快速形成絮凝层，絮凝时间不足普通阴离子型聚丙烯酰胺分离剂的三分之一，且上层液清澈，有效去除了煤泥水中的悬浮的固体物质，去除时间短、效果好。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种速溶型煤泥水分离剂，其特征在于按重量份数组成为：双性淀粉接枝酸酐聚丙烯酸镁聚合物46-62份，含水量在5-15％的氯化镁18-620份，所述双性淀粉接枝酸酐聚丙烯酸镁聚合物按重量份数组成为顺丁烯二酸酐6-8份、氢氧化镁7-10份、氢氧化钠8-12份、丙烯酸3-4份、丙烯酰胺18-22份、阳离子糊化淀粉4-6份制备得到。

2.如权利要求1所述的一种速溶型煤泥水分离剂，其特征在于速溶型煤泥水分离剂按重量份数组成还包括氯化钙1-930份。

3.一种如权利要求2所述的速溶型煤泥水分离剂的制备方法，其特征在于以下制备步骤：

a.按重量份数称量顺丁烯二酸酐、氢氧化镁、氢氧化钠、丙烯酸、丙烯酰胺和阳离子糊化淀粉并混合，得到混合物；将混合物与水按照重量比1∶1-1∶2混合，得到混合液；往混合液中加入2-4％混合液重量的引发剂，经水溶液自由基聚合共聚形成聚合物溶液；将聚合物溶液蒸干，得到双性淀粉接枝酸酐聚丙烯酸镁聚合物；将该聚合物粉碎成40-100目颗粒；

b.按重量份数称量氯化钙和含水量在5-15％的氯化镁，并加入到上述聚合物中，混合均匀，即得产品。

4.如权利要求3所述的一种速溶型煤泥水分离剂的制备方法，其特征在于所述引发剂为1-2％所述混合液重量的过硫酸钠和1-2％所述混合液重量的亚硫酸氢钠。

5.如权利要求3所述的一种速溶型煤泥水分离剂的制备方法，其特征在于所述含水量在5-15％的氯化镁为直径0.2-2mm颗粒。

6.如权利要求3所述的一种速溶型煤泥水分离剂的制备方法，其特征在于所述氯化钙为直径0.2-2mm颗粒。