CN106040439A - 一种兰炭湿法浮选工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种兰炭湿法浮选工艺。首先，将兰炭进行粉碎，使其粒度均在0.5mm以下，然后在浮选槽中进行调浆加药及浮选实验。在浮选实验过程中，首先调节矿浆液的pH值或者加入一定量的表面改性剂，然后依次加入捕收剂、起泡剂，搅拌，充气，刮泡，最终浮选出精焦、尾焦产品。本发明通过调节矿浆液的pH值或者加入表面改性剂调节兰炭表面性质，可显著提高兰炭浮选效果。除此之外，整个操作过程中工艺流程简单，可操作性强，易用于实际生产。

Description

一种兰炭湿法浮选工艺
技术领域
本发明属于矿物加工技术领域，具体地说是涉及一种分选加工兰炭的湿法浮选工艺流程。
背景技术
在冶金行业和化工行业的不断发展下，煤热解工艺越来越受到国内外研究学者的青睐。其热解产物煤焦油，荒煤气不断在化工行业得到应用。
兰炭作为中低温热解最主要的产品。与焦炭相比，兰炭具有高反应性和高比电阻的特点，孔隙率也比较高，一般为30～50％，但是机械强度较差。我国很多化肥厂利用价格相对低廉的兰炭取代无烟煤和焦炭作为气化原料合成氨；在高炉炼铁生产中，取代无烟煤成为高炉喷吹的原料；作为铁合金和电石还原剂；经活化制备活性焦替代活性炭应用于城市污水和工业废水净化处理。但是由于兰炭末具有较高的灰分，均难以达到作为下游产品的原料要求。如果将兰炭末中的灰分降低制成高净兰炭或超净兰炭，可用作石油燃料的替代品、制备新型炭材料、或者制成水焦浆替代燃油作内燃机车燃料。既充分高效的利用了煤炭资源，还避免了环境污染。
目前还未见有针对于兰炭末湿法浮选工艺的报导，因此需要发明一种针对于兰炭末的湿法浮选工艺。
发明内容
本发明旨在提供一种兰炭的湿法浮选工艺，浮选后有效的降低了兰炭的灰分，为兰炭的进一步多途径、高附加值利用提供可能。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种兰炭湿法浮选工艺，包括以下步骤：
(1)首先将兰炭进行筛分，筛孔尺寸为0.5～1mm,筛上物进入破碎机破碎，所得产品继续筛分，筛上物再一次进入破碎机中磨矿，重复上述过程，直到所有的兰炭全部过筛，将兰炭末破碎至粒度小于0.5mm；
(2)将过筛的小于0.5mm兰炭和水调成矿浆加入浮选槽，搅拌均匀，调节矿浆浓度为60～120g/L；
(3)调节矿浆液的pH值或者加入表面改性剂，调浆搅拌1～3min；
(4)加入捕收剂，用量为400～1200g/t兰炭末，搅拌1～3min；
(5)加入起泡剂，用量为200～1000g/t兰炭末，搅拌1～3min；
(6)1～3min后充气，充气量0.1～0.25m3/m2·min，充气20～30s，开始计时刮泡，持续刮泡4～6min；
(7)所得产品过滤、烘干，称重、化验。
进一步地，所述破碎机为对辊式破碎机；
进一步地，所述矿浆液的pH值为0.5～10；
进一步地，所述表面改性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、曲拉通X-100之一；
进一步地，表面改性剂十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、曲拉通X-100的用量均为0～2000g/t；
进一步地，如果调节矿浆液的pH值，则所述捕收剂为煤油或邻苯二甲酸二辛脂(DOP)；如果加入表面改性剂，则所述捕收剂为柴油；
进一步地，所述起泡剂为仲辛醇。
本发明的有益效果：
(1)通过调节矿浆pH或者添加表面改性剂，提高其疏水性，改善浮选效果。
(2)采用本发明的浮选方案，可显著提高兰炭末浮选效果。
本发明通过调节矿浆液的pH值或者加入表面改性剂调节兰炭表面性质，可显著提高兰炭浮选效果。除此之外，整个操作过程中工艺流程简单，可操作性强，易用于实际生产。
附图说明
附图为本发明工艺流程图。
具体实施方式
浮选试验条件：采用XFDIV型充气单槽浮选机，主轴转速1800r/min，充气量为0.3m3/h，浮选槽容积1.5L，矿浆浓度为60g/L。
首先均将灰分为11.59％的兰炭进行筛分，-0.5mm的兰炭作为浮选入料，+0.5mm的兰炭进入对辊式破碎机，所得产品继续筛分，筛分后+0.5mm的兰炭再一次进入对辊式破碎机中磨矿，重复上述过程，直到所有的兰炭全部过0.5mm的筛子。
对比例1：以煤油为捕收剂、仲辛醇为起泡剂，对已破碎至-0.5mm的兰炭进行浮选。
本对比例1的浮选过程包括以下步骤：
向浮选槽中加入煤油，调浆3min后加入仲辛醇，1min后开始刮泡，刮泡时间为6min。所得产品过滤、烘干，称重、化验。
本实施例针对不同用量的捕收剂煤油做了研究。
仲辛醇用量为400g/t时，不同捕收剂用量下的兰炭浮选试验结果见表1：
表1常规浮选试验结果
实施例1：以HCl溶液、NaOH溶液为pH调整剂，煤油为捕收剂、仲辛醇为起泡剂进行浮选试验。
本实施例的浮选过程包括以下步骤：
矿浆液面达到浮选槽第二标线后，量取一定量的pH调整剂加入浮选槽后调浆，并调整矿浆pH值分别为0.5、1、2、4、6、8、8.5、10，搅拌3min后加入捕收剂煤油、调浆3min后加入起泡剂仲辛醇，1min后充气，充气量0.15m3/m2·min，充气30s后开始刮泡，刮泡时间为6min。所得产品过滤、烘干，称重、化验。
本实施例中矿浆浓度为60g/L；pH调整剂为浓度分别是10％的HCl、NaOH溶液；捕收剂煤油的用量为1200g/t；起泡剂仲辛醇的用量为400g/t。
本实施例针对矿浆液的不同pH值做了研究，所得浮选试验结果如表2所示：
表2调节矿浆pH值的试验结果
本实施例调节矿浆pH值，结果发现，调节矿浆的pH值为0.5～4，浮选效果较好，优选pH值为0.5～2。
实施例2：本实施例与实施例1相同，其中不同之处在于：选用邻苯二甲酸二辛脂(DOP)作捕收剂。
本实施例中pH调整剂为浓度分别是10％的HCl、NaOH溶液；捕收剂DOP的用量为800g/t；起泡剂仲辛醇的用量为400g/t。
本实施例针对矿浆不同的pH值及更改捕收剂种类进行了研究，浮选试验结果见表3：
表3 DOP作捕收剂、调节矿浆pH值的试验结果
本实施例调节矿浆pH值、选用DOP作捕收剂，结果与实施例1相比较(见表2中的第二行数据)，浮选所得精煤的产率大大提高，且精煤的灰分有所下降。说明本发明方法浮选效果好。
实施例3：以十六烷基三甲基溴化铵为阳离子表面改性剂，柴油为捕收剂、仲辛醇为起泡剂进行浮选试验。
本实施例的浮选过程包括以下步骤：
向浮选槽中先加入表面改性剂，搅拌3min后加入捕收剂0号柴油，调浆3min后加入仲辛醇，1min后充气，充气量0.15m3/m2·min，充气30s后开始刮泡，6min后停止刮泡。所得产品过滤、烘干，称重、化验。
本实施例针对不同用量的阳离子表面改性剂做了研究。
捕收剂用量为800g/t，仲辛醇用量为400g/t，不同阳离子表面改性剂用量下的兰炭浮选试验结果见表4：
表4不同用量的阳离子表面改性剂的试验结果
本实施例添加阳离子表面改性剂后，与对比例1相比较，当十六烷基三甲基溴化铵用量为1600g/t时，浮选所得精煤的产率最大，灰分最小。
实施例4：本实施例与实施例3相同，其中不同之处在于：选用阴离子十二烷基苯磺酸钠作表面改性剂。
本实施例针对不同用量的阴离子表面改性剂做了研究。
捕收剂用量为800g/t，仲辛醇用量为400g/t，不同阴离子表面改性用量下的兰炭浮选试验结果见表5：
表5不同用量的阴离子表面改性剂的试验结果
本实施例添加阴离子表面改性剂后，与对实施例3相比较，当十二烷基苯磺酸钠用量为1.8kg/t时，有更好的浮选效果。
实施例5：本实施例与实施例3、4相同，其中不同之处在于：选用非离子曲拉通X-100作表面改性剂。
本实施例针对不同用量的非离子表面改性剂做了研究。
捕收剂用量为800/t，仲辛醇用量为400g/t，不同非离子表面改性剂用量下的兰炭浮选试验结果见表6：
表6不同用量的非离子表面改性剂的试验结果
本实施例添加非离子表面改性剂后，与对实施例3、4相比较，当曲拉通X-100用量为1200g/t时，浮选效果最好。

Claims (7)

1.一种兰炭湿法浮选工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)首先将兰炭进行筛分，筛孔尺寸为0.5～1mm,筛上物进入破碎机破碎，所得产品继续筛分，筛上物再一次进入破碎机中磨矿，重复上述过程，直到所有的兰炭全部过筛，将兰炭末破碎至粒度小于0.5mm；
(2)将过筛的小于0.5mm兰炭和水调成矿浆加入浮选槽，搅拌均匀，调节矿浆浓度为60～120g/L；
(3)调节矿浆液的pH值或者加入表面改性剂，调浆搅拌1～3min；
(4)加入捕收剂，用量为400～1200g/t兰炭末，搅拌1～3min；
(5)加入起泡剂，用量为200～1000g/t兰炭末，搅拌1～3min；
(6)1～3min后充气，充气量0.1～0.25m3/m2·min，充气20～30s，开始计时刮泡，持续刮泡4～6min；
(7)所得产品过滤、烘干，称重、化验。
2.根据权利要求1所述的的浮选方法，其特征在于：所述破碎机为对辊式破碎机。
3.根据权利要求1所述的兰炭的浮选方法，其特征在于：所述矿浆液的pH值为0.5～10。
4.根据权利要求1所述的兰炭的浮选方法，其特征在于：所述表面改性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、曲拉通 X-100之一。
5.根据权利要求1所述的兰炭的浮选方法，其特征在于：表面改性剂十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、曲拉通X-100的用量均为0～2000g/t。
6.根据权利要求1所述的兰炭的浮选方法，其特征在于：如果调节矿浆液的pH值，则所述捕收剂为煤油或邻苯二甲酸二辛脂(DOP)；如果加入表面改性剂，则所述捕收剂为柴油。
7.根据权利要求1所述的兰炭的浮选方法，其特征在于：所述起泡剂为仲辛醇。
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