CN105817340A - 一种复合选煤浮选药剂的制备方法 - Google Patents

一种复合选煤浮选药剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合选煤浮选药剂的制备方法。复合选煤浮选药剂是利用低温乳化技术将轻柴油、十二烷基硫酸钠、烷基糖苷、烷基酚聚氧乙烯醚和水进行混合乳化处理获得的乳白色水溶性复合选煤浮选药剂。本发明提供的复合选煤浮选药剂的制备方法简便，原料来源广泛，不涉及复杂操作，易于产业化。本发明提供的复合选煤浮选药剂进行细粒煤泥的浮选处理，与单一浮选药剂组合(烷基糖苷和轻柴油)的分步加药相比，复合选煤浮选药剂对‑0.5mm细粒煤显示了增强的选煤浮选效果，且克服分步加药的缺陷，减少药剂用量，经济效益可观。

Description

一种复合选煤浮选药剂的制备方法
本申请是发明名称为一种复合选煤浮选药剂及其制备方法，申请号为201410215799.6(申请日2014年05月21日)的分案申请。
技术领域
本发明属于浮选药剂合成领域，具体涉及煤炭洗选过程中一种复合选煤浮选药剂及其制备方法。
背景技术
浮选是进行细粒煤分选的有效手段。选煤的浮选过程是一个极为复杂的物理化学和流体力学过程，浮选药剂的选择和使用是影响选煤浮选效果的重要因素。目前，国内外选煤厂常用的浮选药剂主要包括捕收剂和起泡剂，以及一些辅助性药剂，如抑制剂、絮凝剂等。捕收剂多为煤油、轻柴油，约占80％～90％。但是，这类浮选药剂普遍存在着药耗量过大的问题，对于细粒煤含量较多和低变质程度的焦煤，由于其可浮性和选择性更差，浮选药耗更大。选煤浮选中烃类油用量一般在吨干选煤1～2kg，随着油价上涨，浮选药剂费用也将大幅度上升，从而导致浮选成本上升，最终影响到选煤厂的经济效益。因此，在我国石油资源相对贫乏的阶段，改善药剂性能、减少药剂用量以及研制新型高效、价格低廉的合成浮选药剂是浮选领域必然的发展趋势。
复合浮选药剂是目前浮选药剂开发的新趋势，它兼具高效起泡和捕收性能，具有适应性强、浮选速度快、使用方便、易于实现自动控制等特点，如ME、ZH复合药剂。然而，目前可供选煤浮选用的复合浮选剂的种类过少、制备工艺复杂、捕收性能不强且稳定性较差，还不能满足各类选煤厂浮选生产的要求，使其推广应用受到极大限制。因此，研究成本低廉、性能稳定且优异的新型复合选煤浮选药剂对选煤浮选领域的进一步发展和建设资源节约型社会意义重大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合选煤浮选药剂及其制备方法，解决目前一般选煤浮选药剂浮选性能不强、药剂用量大、操作工序繁琐的问题。
本发明提供了一种复合选煤浮选药剂的制备方法，一种复合选煤浮选药剂的制备方法，包括如下步骤：
取质量百分比为轻柴油55％、十二烷基硫酸钠0.4％、烷基糖苷0.5％、烷基酚聚氧乙烯醚4％和水40.1％；
将十二烷基硫酸钠、烷基糖苷、烷基酚聚氧乙烯醚分别配置成质量分数为5％、10％、20％的水溶液；
将25mL轻柴油加入反应容器中，并在室温磁力搅拌的条件下加入5mL十二烷基硫酸钠溶液、2.5mL烷基糖苷溶液和7.5mL烷基酚聚氧乙烯醚溶液，搅拌5min后；
利用高速切割乳化器进行乳化处理，获得的乳白色水溶性为复合选煤浮选药剂。
作为上述方案的进一步优化，高速切割乳化器的工作转速为2000-3000r/min。
作为上述方案的进一步优化，利用高速切割乳化器进行乳化处理时间为10min。
本发明复合选煤浮选药剂的配方中，轻柴油具有很强的疏水性且来源广泛，在复合药剂中主要起捕收作用；烷基酚聚氧乙烯醚可与其他各类表面活性剂复配使用并显示较好的协同效应，起到乳化作用；十二烷基硫酸钠具有良好的乳化和起泡性能；烷基糖苷具有良好的表面活性、起泡和稳泡性能。
本发明复合选煤浮选药剂的配方中，所述四种组分的质量配比可以根据浮选煤样的性质和浮选指标要求进行适宜调整。
与现有的选煤浮选药剂制备工艺和技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明方法采用疏水性强的轻柴油作为捕收剂，具有高表面活性的烷基糖苷作起泡剂，在活化剂和乳化剂联合作用下通过低温乳化技术获得新型复合浮选药剂，制备工艺简便，不涉及复杂操作，成本较低，利用工业化推广。
2、本发明方法制备的复合选煤浮选药剂与单一浮选药剂组合(烷基糖苷+轻柴油)相比，该复合药剂对粒度小于0.5mm细粒煤显示了增强的浮选效果：精煤产率提高13-22％，精煤灰分降低0.8-4％，可燃体回收率提高15-35％,浮选完善度提高2-10％；药剂用量显著减少，且避免了捕收剂和起泡剂分步加药的缺陷，简化工艺流程。
3、本发明方法制备的复合选煤浮选药剂与现有复合药剂相比，药剂制备简便且来源广泛，克服了药剂稳定性能较差的缺陷，其能在室温下保持稳定不分层，且具有较好的药剂选择性和捕收能力。
4、本发明方法制备的复合选煤浮选药剂，可以直接添加不需分散乳化设备，使用方便灵活，用量较少，效果较佳。
具体实施方式：
实施例1：
复合选煤浮选药剂由质量百分比为轻柴油50％、十二烷基硫酸钠0.5％、烷基糖苷0.4％和烷基酚聚氧乙烯醚3％和水46％构成。将十二烷基硫酸钠、烷基糖苷、烷基酚聚氧乙烯醚分别配置成质量分数为5％、10％和20％的水溶液，然后将25mL轻柴油加入反应容器中，并在室温磁力搅拌的条件下加入5mL十二烷基硫酸钠、2.5mL烷基糖苷和7.5mL烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌5min后，利用高速切割乳化器以3000r/min的工作转速乳化10min，即获得乳白色水溶性复合选煤浮选药剂。
将本实施例制备的复合选煤浮选药剂在室温下自然静置24h，并适时震荡和摇晃，观察药剂是否分层，评价其稳定性能。测试结果显示本发明产物在室温下静置24h后仍稳定不分层，具有较好的稳定性能。
将本实施例制备的复合选煤浮选药剂进行选煤浮选性能检测。实验用煤样属于1/3焦煤，入料灰分32.88％。原煤经破碎、筛分、掺合和缩分后按照《煤样的制备方法》(GB474-1996)制备出-0.5mm分析煤样，浮选实验方法按照《选煤实验室单元浮选实验方法》(GB4758-84)进行性能检测，矿浆浓度100g/L。测试结果显示精煤产率达18.76％，精煤灰分为7.31％，完善度12.00％，可燃体回收率15.24％。本实施例属于低灰分复合选煤浮选药剂的制备方案。
实施例2：
复合选煤浮选药剂由质量百分比为轻柴油65％、十二烷基硫酸钠0.5％、烷基糖苷0.6％和烷基酚聚氧乙烯醚4％和水40％构成。将十二烷基硫酸钠、烷基糖苷、烷基酚聚氧乙烯醚分别配置成质量分数为5％、10％和20％的水溶液，然后将32.5mL轻柴油加入反应容器中，并在室温磁力搅拌的条件下加入5mL十二烷基硫酸钠、3mL烷基糖苷和10mL烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌5min后，利用高速切割乳化器以2000r/min的工作转速乳化20min，即获得乳白色水溶性复合选煤浮选药剂。
本实施例制备的复合选煤浮选药剂在室温下具有较好的稳定性能，浮选实验精煤产率34.16％，精煤灰分11.74％，完善度33％，可燃体回收率44.92％。本实施例属于高精煤产率复合选煤浮选药剂的制备方案。
实施例3：
复合选煤浮选药剂由质量百分比为轻柴油55％、十二烷基硫酸钠0.4％、烷基糖苷0.5％、烷基酚聚氧乙烯醚4％和水40.1％构成。将十二烷基硫酸钠、烷基糖苷、烷基酚聚氧乙烯醚分别配置成质量分数为5％、10％和20％的水溶液，然后将27.5mL轻柴油加入反应容器中，并在室温磁力搅拌的条件下加入4mL十二烷基硫酸钠、2.5mL烷基糖苷和10mL烷基酚聚氧乙烯醚，搅拌5min后，利用高速切割乳化器以2500r/min的工作转速乳化15min，即获得乳白色水溶性复合选煤浮选药剂。
本实施例制备的复合选煤浮选药剂在室温下具有较好的稳定性能，浮选实验精煤产率26.71％，精煤灰分12.64％，完善度24％，可燃体回收率37.78％。本实施例属于常规复合选煤浮选药剂的制备方案。
表1-1和1-2为本实施例制备的不同药剂用量的复合选煤浮选药剂的浮选试验结果。从表中可以看出与单一浮选药剂组合(烷基糖苷+轻柴油)相比，在药剂用量相同时，本发明产物的精煤产率比对照药剂组合的精煤产率提高13-22％，精煤可燃体回收率提高15-35％,浮选完善度提高2-10％。本发明产物显示了增强的选煤浮选效果。
表1-1单一药剂与复合药剂对比用量
表1-2浮选药剂用量对比试验结果

Claims (3)

1.一种复合选煤浮选药剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
取质量百分比为轻柴油55％、十二烷基硫酸钠0.4％、烷基糖苷0.5％、烷基酚聚氧乙烯醚4％和水40.1％；
将十二烷基硫酸钠、烷基糖苷、烷基酚聚氧乙烯醚分别配置成质量分数为5％、10％、20％的水溶液；
将25mL轻柴油加入反应容器中，并在室温磁力搅拌的条件下加入5mL十二烷基硫酸钠溶液、2.5mL烷基糖苷溶液和7.5mL烷基酚聚氧乙烯醚溶液，搅拌5min后；
利用高速切割乳化器进行乳化处理，获得的乳白色水溶性为复合选煤浮选药剂。
2.根据权利要求1所述的一种复合选煤浮选药剂的制备方法，其特征在于：高速切割乳化器的工作转速为2000-3000r/min。
3.根据权利要求1所述的一种复合选煤浮选药剂的制备方法，其特征在于：利用高速切割乳化器进行乳化处理时间为10min。
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