CN106669977B - 一种氧化煤泥分选方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氧化煤泥分选方法，所述分选方法包括CO2饱和水溶液的制备、氧化煤泥矿浆处理、氧化煤泥的分选三部分；向矿浆中加入浮选药剂和起泡剂，调好的矿浆通过泵打入浮选柱中进行浮选作业；所述浮选药剂含有的组分及其质量百分含量为：羟基化合物20％‑40％、烷基酚聚氧乙烯醚1％‑2％、甲基异丁基甲醇1％‑2％、二甲苯1％‑2％、聚丙烯乙二醇1％‑2％、硅酸钠1％‑2％、其余为烃类油，煤颗粒随气泡的升浮进入泡沫精煤。本发明通过对工艺和浮选药剂的选择优化，大大提高了氧化煤的回收率。

Description

一种氧化煤泥分选方法
技术领域
本发明属于煤泥分选领域，具体涉及一种氧化煤泥分选方法。
背景技术
由于我国随着我国采煤机械化程度的提高，煤泥比例急剧增加，煤泥分选的任务不断增大，煤泥的特点呈现“细、杂、贫、难”的特点。与此同时，全国范围内出现煤炭开采前、开采中以及开采后被氧化的现象，煤炭一旦被氧化，其可浮性将迅速下降，煤被氧化后，其表面的亲水性基团(-OH、-COOH、-CHO)含量迅速增加，疏水性基团(烷基侧链等)含量急剧下降，从而导致煤的可浮性持续降低。同时，煤经过氧化后，其表面变得疏松，孔隙率增加，多孔的煤粒在水中很容易被水填充，形成厚的水化膜，从而进一步导致煤的疏水性降低。
在常规的浮选过程中，由于氧化煤厚的水化膜，药剂难以在其表面覆盖而导致较为难浮。同时，氧化煤煤泥由于颗粒粒度较小，其动量较小，与气泡发生碰撞的概率较低，精煤颗粒难以与气泡进行碰撞，与气泡不易发生碰撞导致其更难通过浮选的方式得到回收利用；而高灰的微细粒粘土矿物则通过细泥罩盖或者水流夹带的方式进入浮选精煤产品中，污染了浮选精煤，恶化了浮选效果，因此在常规的浮选手段下，氧化煤煤泥的分选提质难以保证回收率和产品质量。
针对氧化煤煤泥浮选的难题，国内外的不少专家学者做了很多有益的探索，如使用氧化柴油等新型的药剂取代普通的柴油、磨煤预处理、超声波预处理、微波预处理、预润湿时间的控制等手段来改善氧化煤的浮选效率，取得了一定的效果，但未从根本上解决氧化煤泥的浮选效率低下的问题，并且对于氧化煤泥的浮选，常规的手段，如通过磨煤预处理使氧化煤暴露出新鲜的表面的方法已经不能适应该类煤泥的浮选。因此亟需开发一种新的分选技术以弥补现有的煤泥分选技术方面的不足，实现氧化煤泥的高效分选回收。
在浮选过程中颗粒较难附着在气泡上，可以通过采用提高氧化煤表面疏水性来提高氧化煤的浮选效果，本发明提出了在矿浆处理阶段浮向氧化煤表面引入了CO2微纳，提高了氧化煤的表面疏水性，大大提高了氧化煤的回收率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于CO2微纳气泡处理矿浆的氧化煤泥分选技术，从根本上解决了氧化煤药耗大、浮选回收率低的问题。
本发明的技术方案是：
一种氧化煤泥分选方法，所述分选方法包括CO2饱和水溶液的制备、氧化煤泥矿浆处理、氧化煤泥的分选三部分；具体步骤为：
首先，将过量的CO2通入水中制备CO2饱和水溶液，用NaOH调节CO2的饱和水溶液至pH为7；
其次，将氧化煤泥和含有CO2饱和溶液加入搅拌桶中，制备浮选矿浆，此时饱和CO2水溶液中会在氧化煤表面析出CO2微纳气泡，提高了氧化煤的表面疏水性，向矿浆中加入浮选药剂和起泡剂，调好的矿浆通过泵打入浮选柱中进行浮选作业，此时表面覆盖CO2微纳气泡的氧化煤由于疏水性的调高，煤颗粒更易附着在气泡上，煤颗粒更易附着在气泡上，并由气泡携带上浮，成为浮选精煤产品；
所述浮选药剂含有的组分及其质量百分含量为：羟基化合物20％-40％、烷基酚聚氧乙烯醚1％-2％、甲基异丁基甲醇1％-2％、二甲苯1％-2％、聚丙烯乙二醇1％-2％、硅酸钠1％-2％、其余为烃类油。
进一步地，所述羟基化合物为以下物质中的一种或两种：正丁醇、正己醇、正辛醇、α-萜品醇。
进一步地，所述羟基化合物为两种物质的混合物时，各种物质的质量比为其分子中碳原子个数的反比。
进一步地，所述烃类油为以下物质中的一种或两种：煤油、柴油、重质液体石蜡。
进一步地，所述重质液体石蜡为工业产品，主要成分为分子中碳原子个数大于等于12、小于等于18的正构烷烃及芳香烃。
进一步地，所述起泡剂为仲辛醇。
进一步地，浮选药剂含有的组分及其质量百分含量为：α-萜品醇36％、重质液体石蜡55％、烷基酚聚氧乙烯醚1.5％、甲基异丁基甲醇1.9％、二甲苯1.9％、聚丙烯乙二醇1.8％、硅酸钠1.9％。
进一步地，浮选药剂含有的组分及其质量百分含量为：正丁醇15.6％、正己醇10.4％、煤油34％、柴油34％、烷基酚聚氧乙烯醚1.4％、甲基异丁基甲醇1.1％、二甲苯1.3％、聚丙烯乙二醇1.1％、硅酸钠1.1％。
进一步地，浮选药剂含有的组分及其质量百分含量为：正辛醇20％、α-萜品醇16％、煤油28.5％、重质液体石蜡28.5％、烷基酚聚氧乙烯醚1.4％、甲基异丁基甲醇1.6％、二甲苯1.3％、聚丙烯乙二醇1.5％、硅酸钠1.2％。
进一步地，CO2饱和溶液、氧化煤泥、起泡剂、浮选药剂的配比为每升CO2饱和溶液添加60-90g氧化煤泥、0.001-0.005g起泡剂、0.01-0.04g浮选药剂。
进一步地，所述CO2饱和溶液、氧化煤泥、起泡剂、浮选药剂的配比为每升CO2饱和溶液添加80g氧化煤泥、0.003g起泡剂、0.024g浮选药剂。
本发明克服了传统的氧化煤泥的分选技术的不足，提出了一种基于CO2微纳气泡处理矿浆的氧化煤泥分选技术，解决了氧化程度较高的煤泥在浮选中药耗大、回收率较低的问题。除此之外，本发明还有以下优点：
本发明提出的氧化煤泥的分选方法有效解决了传统浮选中微细粒浮选选择性较差的难题，弥补了传统泡沫浮选技术的不足。
本发明提出的分选方法提高氧化煤浮选选择性思路新颖独特，解决了传统的泡沫浮选中氧化煤选择性差、易污染精煤的难题，对煤炭分选技术体系的完善意义重大。
本发明对分选的试剂进行了优化，尤其是浮选药剂的设计，含量配比，对难浮煤泥易于浮选，提高效率，明显比传统浮选试剂效果好。
本发明提出的装置简单、投资少、运行费用低，经济效益显著。
附图说明
图1是本发明示意图。
图中：1-水，2-CO2，3-CO2饱和溶液，4-NaOH，5-氧化煤，6-表面附着有CO2微纳气泡的矿浆，7-浮选药剂，8-起泡剂，9-浮选矿浆，10-精煤，11-尾煤。A-水槽，B-泵，C-搅拌桶，D-泵，E-搅拌桶，F-泵，G-浮选柱。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
实施例1
如图1，一种基于CO2气泡的氧化煤泥分选方法，包括以下步骤：
将CO2气体通入水槽A中和水1混合，制备CO2饱和水溶液。将制备好的CO2饱和水溶液通过泵B给入搅拌桶C，通过向饱和CO2水溶液加入NaOH调节水溶液的pH值为7，并将氧化煤5和CO2水溶液混合，将充分混合的矿浆6通过泵D给入搅拌桶E中，并加入浮选药剂7和起泡剂8，矿浆预处理后得到浮选矿浆9，将浮选矿浆9通过泵给入浮选柱F，通过浮选得到精煤10和尾煤11。
CO2饱和溶液、氧化煤泥、起泡剂、浮选药剂的配比为每升CO2饱和溶液添加69g氧化煤泥、0.002g起泡剂、0.03g浮选药剂。
所述起泡剂为仲辛醇。
所述浮选药剂由下述质量百分比组成：正辛醇20％、α-萜品醇16％、煤油28.5％、重质液体石蜡28.5％、烷基酚聚氧乙烯醚1.4％、甲基异丁基甲醇1.6％、二甲苯1.3％、聚丙烯乙二醇1.5％、硅酸钠1.2％
实施例2
如图1，一种基于CO2气泡的氧化煤泥分选方法，包括以下步骤：
将CO2气体通入水槽A中和水1混合，制备CO2饱和水溶液。将制备好的CO2饱和水溶液通过泵B给入搅拌桶C，通过向饱和CO2水溶液加入NaOH调节水溶液的pH值为7，并将氧化煤5和CO2水溶液混合，将充分混合的矿浆6通过泵D给入搅拌桶E中，并加入浮选药剂7和起泡剂8，矿浆预处理后得到浮选矿浆9，将浮选矿浆9通过泵给入浮选柱F，通过浮选得到精煤10和尾煤11。
CO2饱和溶液、氧化煤泥、起泡剂、浮选药剂的配比为每升CO2饱和溶液添加83g氧化煤泥、0.004g起泡剂、0.035g浮选药剂。
所述起泡剂为仲辛醇。
所述浮选药剂由下述质量百分比组成：正丁醇15.6％、正己醇10.4％、煤油34％、柴油34％、烷基酚聚氧乙烯醚1.4％、甲基异丁基甲醇1.1％、二甲苯1.3％、聚丙烯乙二醇1.1％、硅酸钠1.1％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种氧化煤泥分选方法，其特征在于，所述分选方法包括CO2饱和水溶液的制备、氧化煤泥矿浆处理、氧化煤泥的分选三部分；具体步骤为：
首先，将过量的CO2通入水中制备CO2饱和水溶液，用NaOH调节CO2的饱和水溶液至pH为7；
其次，将氧化煤泥和含有CO2饱和溶液加入搅拌桶中，制备浮选矿浆，此时饱和CO2水溶液中会在氧化煤表面析出CO2微纳气泡，提高了氧化煤的表面疏水性，向矿浆中加入浮选药剂和起泡剂，调好的矿浆通过泵打入浮选柱中进行浮选作业，此时表面覆盖CO2微纳气泡的氧化煤由于疏水性的调高，煤颗粒更易附着在气泡上，并由气泡携带上浮，成为浮选精煤产品；
所述浮选药剂含有的组分及其质量百分含量为：羟基化合物20％-40％、烷基酚聚氧乙烯醚1％-2％、甲基异丁基甲醇1％-2％、二甲苯1％-2％、聚丙烯乙二醇1％-2％、硅酸钠1％-2％、其余为烃类油。
2.根据权利要求1所述的氧化煤泥分选方法，其特征在于，所述羟基化合物为以下物质中的一种或两种：正丁醇、正己醇、正辛醇、α-萜品醇。
3.根据权利要求1所述的氧化煤泥分选方法，其特征在于，所述烃类油为以下物质中的一种或两种：煤油、柴油、重质液体石蜡。
4.根据权利要求3所述的氧化煤泥分选方法，其特征在于，所述重质液体石蜡为工业产品，主要成分为分子中碳原子个数大于等于12、小于等于18的正构烷烃及芳香烃。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述起泡剂为仲辛醇。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：浮选药剂含有的组分及其质量百分含量为：α-萜品醇36％、重质液体石蜡55％、烷基酚聚氧乙烯醚1.5％、甲基异丁基甲醇1.9％、二甲苯1.9％、聚丙烯乙二醇1.8％、硅酸钠1.9％。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：浮选药剂含有的组分及其质量百分含量为：正丁醇15.6％、正己醇10.4％、煤油34％、柴油34％、烷基酚聚氧乙烯醚1.4％、甲基异丁基甲醇1.1％、二甲苯1.3％、聚丙烯乙二醇1.1％、硅酸钠1.1％。
8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：浮选药剂含有的组分及其质量百分含量为：正辛醇20％、α-萜品醇16％、煤油28.5％、重质液体石蜡28.5％、烷基酚聚氧乙烯醚1.4％、甲基异丁基甲醇1.6％、二甲苯1.3％、聚丙烯乙二醇1.5％、硅酸钠1.2％。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：CO2饱和溶液、氧化煤泥、起泡剂、浮选药剂的配比为每升CO2饱和溶液添加60-90g氧化煤泥、0.001-0.005g起泡剂、0.01-0.04g浮选药剂。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述CO2饱和溶液、氧化煤泥、起泡剂、浮选药剂的配比为每升CO2饱和溶液添加80g氧化煤泥、0.003g起泡剂、0.024g浮选药剂。
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