CN105880031B - 一种亲水煤泥浮选的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种亲水煤泥浮选的方法，有以下步骤：S1将亲水煤泥加到浮选槽中，加水配成浓度为5％～30％的矿浆，控制矿浆pH值6‑8；S2将促进剂分散到矿浆中，并调浆，使促进剂选择性地包裹在煤粒表面，提高煤粒表面疏水性；S3将乳化后的烃油类捕收剂分散到矿浆中，并调浆3‑10min，使捕收剂选择性的包裹在煤粒表面，产生油化煤粒；S4添加起泡剂，通入空气，使煤粒上浮，实现煤粒与脉石矿物分离。本发明的有益效果：本发明促进剂，能选择性地吸附在煤粒表面，使亲水煤颗粒表面疏水化。在捕收剂乳化煤油的辅助下，煤颗粒表面的疏水性大幅提高。添加少量促进剂，可大幅提高亲水煤泥的浮选回收率，降低烃油类捕收剂用量。

Description

一种亲水煤泥浮选的方法
技术领域
本发明涉及一种亲水煤泥浮选的方法。
背景技术
煤泥是煤粉含水形成的半固体物，其特点是粒度细，微粒含量高；持水性强，水分含量高；灰分含量高，发热量低；黏性较大。由于这些特性，导致了煤泥的堆放、贮存和运输都比较困难。尤其在堆存时，其形态极不稳定，遇水即流失，风干即飞扬。结果不但浪费了宝贵的煤炭资源，而且造成了严重的环境污染，有时甚至制约了洗煤厂的正常生产。随着国民经济迅猛的发展,煤炭产使用量已跃居世界首位,市场形势由卖方市场转为买方市场,加之环保意识的提高,洁净煤的需求迅速增长,煤炭加工的深度和广度都在快速发展,煤泥的产量明显上升,煤泥的综合利用已成为迫切需要解决的问题。
由于煤泥粒度微细，因此浮选是煤泥主要的分选方式。但由于煤泥表面的苯核或苯核侧链易氧化，生成酚基、羟基和醌基等官能团。这些官能团增加了煤泥的含氧官能团的数量，使其表面亲水。通常将这种表面亲水的煤泥叫做亲水煤泥。由于其表面亲水增加了浮选的难度，单纯使用烃油类捕收剂对亲水煤泥进行浮选，难以实现该煤泥的高效回收，不仅浮选回收率、药剂消耗量也高。
促进剂是一种能改善捕收剂浮选效果的药剂，通常是一种表面活性剂，具有异极性分子结构。促进剂能选择性地吸附在煤粒表面，提高亲水煤颗粒表面的疏水性。因此，添加少量促进剂，可大幅降低提高煤泥的可浮性，降低烃油类捕收剂的药剂用量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提出一种亲水煤泥浮选的方法，以实现亲水煤泥的高效回收。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种亲水煤泥浮选的方法，包括有以下步骤：
S1将亲水煤泥加到浮选槽中，加水配成浓度为5％～30％的矿浆，控制矿浆pH值6-8；
S2将促进剂分散到矿浆中，并调浆3-10min，使促进剂选择性地包裹在煤粒表面，提高煤粒表面疏水性；
S3将乳化后的烃油类捕收剂分散到矿浆中，并调浆3-10min，使捕收剂选择性的包裹在煤粒表面，产生油化煤粒；
S4添加起泡剂，通入空气，使煤粒上浮，实现煤粒与脉石矿物分离。
按上述方案，步骤S2所述促进剂采用下述表面活性剂中的任意一种：烃基磺酸盐、烃基硫酸盐、2-乙基己醇、苯乙烯膦酸、单十二烷基磷酸酯钾盐或N-月桂酰肌氨酸钠(LS30)，其用量为100～1500g/t亲水煤泥。
按上述方案，所述促进剂的烃基为直链或支链构型，碳链长度为5-20。
按上述方案，步骤S3所述烃油类捕收剂为煤油、柴油或马达油，其用量为100～8000g/t亲水煤泥。
按上述方案，步骤S4所述起泡剂为甲基异丁基甲醇(MIBC)、松醇油(2#油)或乙醚醇EA，其用量为10～1000g/t亲水煤泥。
本发明的有益效果如下：本发明高效的促进剂，能选择性地吸附在煤粒表面，使亲水煤颗粒表面疏水化。在捕收剂乳化煤油的辅助下，煤颗粒表面的疏水性大幅提高。因此，添加少量促进剂，可大幅提高亲水煤泥的浮选回收率，并显著降低烃油类捕收剂的药剂用量。
附图说明
图1为浮选流程示意图；
图2为加入部分促进剂后亲水煤泥的浮选效果。
具体实施方式
为了使本发明上述目的、特征和优点能够更加显而易懂，下面结合附图和具体实施案例，对本发明做进一步的详细说明。以下实施例旨在进一步解释说明本发明，而非限制本发明。
实施例1：
促进剂N-月桂酰肌氨酸钠(LS30)对亲水煤泥浮选效果的影响。
1、亲水煤泥浮选捕收剂按一下步骤制备
1)配料：将水、煤油、乳化剂OP-10按质量比1：1：0.03混合得到油水混合物；
2)乳化分散：将油水混合物在高剪切分散乳化机中10000r/min进行分散10min，得到乳化煤油；
2、称取200g亲水煤泥加入1L的浮选槽，取900mL水加入浮选槽，在1000r/min的转速下搅拌调浆，获得混合矿浆，并控制矿浆的pH值为6-8；
3、按图1的浮选流程添加药剂，将乳化后的烃油类捕收剂分散到矿浆中，并调浆3min，使捕收剂选择性的包裹在煤粒表面，产生油化煤粒；添加起泡剂MIBC，通入空气，使煤粒上浮，得到泡沫产品和浮选槽中的尾矿，从而实现煤粒与脉石矿物分离。共进行了两组试验。第一组进行空白对照试验，药剂制度为促进剂0g/t、乳化煤油6000g/t、起泡剂(MIBC)400g/t。第二组试验药剂制度为促进剂N-月桂酰肌氨酸钠(LS30)500g/t、乳化煤油6000g/t、起泡剂(MIBC)400g/t。
4、将两组实验的泡沫产品和尾矿分别烘干，称重计算产率，并分别测定泡沫产品和尾矿的灰分。实验结果如图2所示：在泡沫产品的灰分相近的情况下，添加促进剂N-月桂酰肌氨酸钠(LS30)，泡沫产品的回收率从6.22％大幅提高43.76％。可见，LS30是亲水煤泥浮选回收的关键。
实施例2：
单十二烷基磷酸酯钾盐对亲水煤泥浮选效果的影响。
1、亲水煤泥浮选捕收剂按一下步骤制备
1)配料：将水、煤油、乳化剂OP-10按质量比1：1：0.03混合得到油水混合物。
2)乳化分散：将油水混合物在高剪切分散乳化机中10000r/min进行分散10min，得到乳化煤油。
2、称取200g亲水煤泥加入1L的浮选槽，取900mL水加入浮选槽，在1000r/min的转速下搅拌调浆，获得混合矿浆，并控制矿浆的pH值为6-8；
3、按图1的浮选流程添加药剂，将乳化后的烃油类捕收剂分散到矿浆中，并调浆3-10min，使捕收剂选择性的包裹在煤粒表面，产生油化煤粒；添加起泡剂2#油，通入空气，使煤粒上浮，得到泡沫产品和浮选槽中的尾矿，从而实现煤粒与脉石矿物分离。共进行了进行两组试验。第一组进行空白对照试验，药剂制度为促进剂0g/t、乳化煤油6000g/t、起泡剂(2#油)900g/t。第二组试验药剂制度为促进剂单十二烷基磷酸酯钾盐500g/t、乳化煤油6000g/t、起泡剂(2#油)900g/t。
4、将泡沫产品和尾矿分别烘干，称重计算产率，并分别测定泡沫产品和尾矿的灰分。实验结果如图2所示：在泡沫产品的灰分相近的情况下，添加促进剂单十二烷基磷酸酯钾盐，泡沫产品的回收率从6.22％大幅提高43.76％。可见，单十二烷基磷酸酯钾盐是亲水煤泥浮选回收的关键。
表1
实施例3：
促进剂苯乙烯膦酸对亲水煤泥浮选效果的影响。
1、亲水煤泥浮选捕收剂按一下步骤制备
1)配料：将水、煤油、乳化剂OP-10按质量比1：1：0.03混合得到油水混合物。
2)乳化分散：将油水混合物在高剪切分散乳化机中10000r/min进行分散10min，得到乳化煤油。
2、称取200g亲水煤泥加入1L的浮选槽，取900mL水加入浮选槽，在1000r/min的转速下搅拌调浆，获得混合矿浆，并控制矿浆的pH值为6-8；
3、按图1的浮选流程添加药剂，将乳化后的烃油类捕收剂分散到矿浆中，并调浆3-10min，使捕收剂选择性的包裹在煤粒表面，产生油化煤粒；添加起泡剂EA，通入空气，使煤粒上浮，得到泡沫产品和浮选槽中的尾矿，从而实现煤粒与脉石矿物分离。共进行了进行两组试验。第一组进行空白对照试验，药剂制度为促进剂0g/t、乳化煤油6000g/t、起泡剂(EA)200g/t。第二组试验药剂制度为促进剂苯乙烯膦酸500g/t、乳化煤油6000g/t、起泡剂(EA)200g/t。
4、将泡沫产品和尾矿分别烘干，称重计算产率，并分别测定泡沫产品和尾矿的灰分。实验结果如图2所示：添加促进剂苯乙烯膦酸，泡沫产品的灰分从原矿的32.20％降低到13.57％，泡沫产品的回收率从6.22％大幅提高47.42％。可见，苯乙烯膦酸是亲水煤泥浮选回收的关键。
实施例4：
促进剂2-乙基己醇对亲水煤泥浮选效果的影响。
1、亲水煤泥浮选捕收剂按一下步骤制备
1)配料：将水、煤油、乳化剂OP-10按质量比1：1：0.03混合得到油水混合物。
2)乳化分散：将油水混合物在高剪切分散乳化机中10000r/min进行分散10min，得到乳化煤油。
2、称取200g亲水煤泥加入1L的浮选槽，取900mL水加入浮选槽，在1000r/min的转速下搅拌调浆，获得混合矿浆，并控制矿浆的pH值为6-8；
3、按图1的浮选流程添加药剂，将乳化后的烃油类捕收剂分散到矿浆中，并调浆3-10min，使捕收剂选择性的包裹在煤粒表面，产生油化煤粒；添加起泡剂MIBC，通入空气，使煤粒上浮，得到泡沫产品和浮选槽中的尾矿，从而实现煤粒与脉石矿物分离。共进行了进行两组试验。第一组进行空白对照试验，药剂制度为促进剂0g/t、乳化煤油6000g/t、起泡剂(MIBC)400g/t。第二组试验药剂制度为促进剂2-乙基己醇500g/t、乳化煤油6000g/t、起泡剂(MIBC)400g/t。
4、将泡沫产品和尾矿分别烘干，称重计算产率，并分别测定泡沫产品和尾矿的灰分。实验结果如图2所示：添加促进剂2-乙基己醇，泡沫产品的灰分从原矿的32.20％降低到12.08％，泡沫产品的回收率从6.22％大幅提高42.22％。可见，2-乙基己醇可显著改善亲水煤泥的浮选效果，是亲水煤泥浮选回收的关键。
以上所叙述实施案例仅为了进一步具体和详细的描述本发明，但并不能因此而局限本发明的权利范围。本领域技术人员在不脱离本发明构思前提下所作的任何修改、变形和改进，均应在本发明的权利范围之内。

Claims (4)

1.一种亲水煤泥浮选的方法，包括有以下步骤：
S1将亲水煤泥加到浮选槽中，加水配成浓度为5％～30％的矿浆，控制矿浆pH值6-8；
S2将促进剂分散到矿浆中，并调浆3-10min，使促进剂选择性地包裹在煤粒表面，提高煤粒表面疏水性；所述促进剂采用下述表面活性剂中的任意一种：烃基磺酸盐、烃基硫酸盐、2-乙基己醇、苯乙烯膦酸、单十二烷基磷酸酯钾盐或N-月桂酰肌氨酸钠，其用量为100～1500g/t亲水煤泥；
S3将乳化后的烃油类捕收剂分散到矿浆中，并调浆3-10min，使捕收剂选择性的包裹在煤粒表面，产生油化煤粒；
S4添加起泡剂，通入空气，使煤粒上浮，实现煤粒与脉石矿物分离。
2.按权利要求1所述的亲水煤泥浮选的方法，其特征在于所述促进剂的烃基为直链或支链构型，碳链长度为5-20。
3.按权利要求1所述的亲水煤泥浮选的方法，其特征在于步骤S3所述烃油类捕收剂为煤油、柴油或马达油，其用量为100～8000g/t亲水煤泥。
4.按权利要求1所述的亲水煤泥浮选的方法，其特征在于步骤S4所述起泡剂为甲基异丁基甲醇、松醇油或乙醚醇EA，其用量为10～1000g/t亲水煤泥。
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