CN107470032A - 一种复合选煤浮选药剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合选煤浮选药剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：煤油20～30份、棉油脂肪酸10～15份、N‑氯代丁二酰亚胺2～5份、月桂酰酯水解蚕丝钠1～2份、硅树脂聚醚乳液0.1～0.2份、辛基酚聚氧乙烯醚1～2份、苯甲酰胺0.1～0.2份、水40～45份。此外，本发明还提供了一种复合选煤浮选药剂的制备方法。本发明的复合选煤浮选药剂水溶性强，药效发挥好，相比于常规的复合选煤浮选药剂来说，本发明制备出的复合选煤浮选药剂起泡更高效、捕收性能更好、抗泥化能力更强、性质更稳定，且泡沫不发粘，易消散，适应性强、浮选速度快、使用方便，具有广泛的应用前景。

Description

一种复合选煤浮选药剂及其制备方法

技术领域

本发明属于浮选剂技术领域，具体涉及一种复合选煤浮选药剂及其制备方法。

背景技术

浮选在选煤中被广泛用于细粒煤分选，常用的浮选剂有捕收剂、起泡剂等，且国内浮选药剂的研究多集中于高效起泡剂的合成、开发和应用等方面，而对捕收剂的研究较少。近年来浮选应用有扩大的趋势，不仅用于炼焦煤的分选，一些生产高炉喷吹用的无烟煤的选煤厂也采用了浮选工艺，浮选药剂的需求量也在增加。一般选煤厂都习惯使用轻柴油、煤油作为煤泥浮选的捕收剂，其特点是疏水性强、来源易得、有多年的使用经验等，但是其在煤泥水中分散性差，药剂耗量大，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。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

本发明提供了一种复合选煤浮选药剂，解决了现有技术中复合浮选剂的制备工艺复杂、捕收性能不强且稳定性较差，不能满足各类选煤厂浮选生产的要求的问题。

本发明的第一个目的是提供一种复合选煤浮选药剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：煤油20～30份、棉油脂肪酸10～15份、N-氯代丁二酰亚胺2～5份、月桂酰酯水解蚕丝钠1～2份、硅树脂聚醚乳液0.1～0.2份、辛基酚聚氧乙烯醚1～2份、苯甲酰胺0.1～0.2份、水40～45份。

优选的，所述复合选煤浮选药剂的制备原料由以下重量份数的组分组成：煤油25份、棉油脂肪酸10份、N-氯代丁二酰亚胺3份、月桂酰酯水解蚕丝钠1份、硅树脂聚醚乳液0.1份、辛基酚聚氧乙烯醚2份、苯甲酰胺0.1份、水40份。

本发明的第二个目的是提供一种复合选煤浮选药剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，称取煤油20～30份、棉油脂肪酸10～15份、N-氯代丁二酰亚胺2～5份、月桂酰酯水解蚕丝钠1～2份、硅树脂聚醚乳液0.1～0.2份、辛基酚聚氧乙烯醚1～2份、苯甲酰胺0.1～0.2份、水40～45份；

步骤2，将步骤1中称取的棉油脂肪酸、N-氯代丁二酰亚胺以及苯甲酰胺混合在一起，然后在80℃下加热回流5h，反应完毕后静置2h，得到合成捕捉液；

步骤3，将步骤1中称取的煤油与步骤2中得到的合成捕捉液混合在一起，以500r/min的速度搅拌30min，得到混合捕捉液；

步骤4，将步骤1中称取的月桂酰酯水解蚕丝钠、硅树脂聚醚乳液、辛基酚聚氧乙烯醚、水混合在一起，以500r/min的速度搅拌60min，得到混合辅助添加剂；

步骤5，将步骤3中的混合捕捉液和步骤4中的混合辅助添加剂混合在一起，以500r/min的速度下搅拌60min，即得到所述复合选煤浮选药剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明中添加的棉油脂肪酸中含有约45％的亚油酸、30％的油酸、2％的棕榈酸、21％的肉豆蔻酸及少量硬脂酸、花生酸，这些脂肪酸的烃链范围广，捕捉范围大，且疏水性好，捕收力强；此外N-氯代丁二酰亚胺能和上述脂肪酸中的不饱和键发生氯代反应，在苯甲酰胺的促进下，将不饱和键转化为相应的饱和键，从而增强其捕收性。上述捕捉剂和煤油配合使用，一方面能够起到增效作用，另一方面能够减少煤油用量，从而节约化石能源用量。

2)本发明中添加的月桂酰酯水解蚕丝钠由天然蚕丝活性小肽和月桂酸缩合而成，其发泡力强，稳泡性良好，在硬水和软水中均具有良好的性能，且与多种表面活性剂和多种添加剂的相容性良好，且安全，对环境友好。硅树脂聚醚乳液是一种稳泡剂，可用于各种阴离子表面活性剂组合物的泡沫剂配方中，表现出了优异的稳泡效果，性能良好，稳泡持久。

3)本发明将上述试剂按照一定的顺序进行混合均匀，能够增强水溶性，更好地发挥药效。相比常规的复合选煤浮选药剂来说，本发明制备出的复合选煤浮选药剂起泡更高效、捕收性能更好、抗泥化能力强、性质稳定，泡沫不发粘且易消散，适应性强、浮选速度快、使用方便。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。

下面各实施例中未注明具体条件的试验方法，均按照本领域的常规方法和条件进行，所用的材料若无特殊说明均为市售。

实施例1

一种复合选煤浮选药剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：煤油20份、棉油脂肪酸15份、N-氯代丁二酰亚胺5份、月桂酰酯水解蚕丝钠1.5份、硅树脂聚醚乳液0.15份、辛基酚聚氧乙烯醚1.5份、苯甲酰胺0.2份、水42份。

具体按照以下步骤实施：

步骤1，称取煤油20份、棉油脂肪酸15份、N-氯代丁二酰亚胺5份、月桂酰酯水解蚕丝钠1.5份、硅树脂聚醚乳液0.15份、辛基酚聚氧乙烯醚1.5份、苯甲酰胺0.2份、水42份；

步骤2，将步骤1中称取的棉油脂肪酸、N-氯代丁二酰亚胺以及苯甲酰胺混合在一起，然后在80℃下加热回流5h，反应完毕后静置2h，得到合成捕捉液；

步骤3，将步骤1中称取的煤油与步骤2中得到的合成捕捉液混合在一起，以500r/min的速度搅拌30min，得到混合捕捉液；

步骤4，将步骤1中称取的月桂酰酯水解蚕丝钠、硅树脂聚醚乳液、辛基酚聚氧乙烯醚、水混合在一起，以500r/min的速度搅拌60min，得到混合辅助添加剂；

步骤5，将步骤3中的混合捕捉液和步骤4中的混合辅助添加剂混合在一起，以500r/min的速度下搅拌60min，即得到复合选煤浮选药剂。

实施例2

一种复合选煤浮选药剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：煤油25份、棉油脂肪酸10份、N-氯代丁二酰亚胺3份、月桂酰酯水解蚕丝钠1份、硅树脂聚醚乳液0.1份、辛基酚聚氧乙烯醚2份、苯甲酰胺0.1份、水40份。

制备方法同实施例1，区别在于将配方改为实施例2的配方。

实施例3

一种复合选煤浮选药剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：煤油30份、棉油脂肪酸10份、N-氯代丁二酰亚胺2份、月桂酰酯水解蚕丝钠2份、硅树脂聚醚乳液0.2份、辛基酚聚氧乙烯醚1份、苯甲酰胺0.15份、水45份。

制备方法同实施例1，区别在于将配方改为实施例3的配方。

实施例4

一种复合选煤浮选药剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：煤油30份、棉油脂肪酸15份、N-氯代丁二酰亚胺2份、月桂酰酯水解蚕丝钠1份、硅树脂聚醚乳液0.2份、辛基酚聚氧乙烯醚2份、苯甲酰胺0.12份、水43份。

制备方法同实施例1，区别在于将配方改为实施例4的配方。

实施例5

一种复合选煤浮选药剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：煤油20份、棉油脂肪酸10份、N-氯代丁二酰亚胺5份、月桂酰酯水解蚕丝钠1.5份、硅树脂聚醚乳液0.1份、辛基酚聚氧乙烯醚1份、苯甲酰胺0.18份、水44份。

制备方法同实施例1，区别在于将配方改为实施例5的配方。

实施例6

一种复合选煤浮选药剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：煤油28份、棉油脂肪酸12份、N-氯代丁二酰亚胺4份、月桂酰酯水解蚕丝钠2份、硅树脂聚醚乳液0.15份、辛基酚聚氧乙烯醚1.5份、苯甲酰胺0.2份、水45份。

制备方法同实施例1，区别在于将配方改为实施例6的配方。

实施例1～6均制备出了性能良好的复合选煤浮选药剂，对实施例1～6制备出的复合选煤浮选药剂进行应用并测试，以说明实施例1～6的效果。

需要说明的是，测试中所用煤样为1/3焦煤，入料灰分32.18％。原煤经破碎、筛分、掺合和缩分后按照《煤样的制备方法》(GB474-1984)制备出粒径为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》(GB4758-1984)进行性能检测，矿浆浓度100g/L，复合选煤浮选药剂的投加量为1g复合选煤浮选药剂/1kg煤样。

进一步需要说明的是，实验中对照样选用的是品牌为胜都，型号为S-103的复合型洗煤用浮选剂，用量为1g复合型洗煤用浮选剂/1kg煤样。

具体测试结果见表1。

表1性能测试结果

从表1中可以看出，相对于对照样来说，使用本发明实施例1～6制备出的复合选煤浮选药剂后得到的精煤产率、精煤可燃体回收率、浮选完善度均得到大幅度的提高，且灰分也得到大幅度的减少，说明本发明的复合选煤浮选药剂能够很好的增强选煤浮选效果。

需要说明的是，本发明权利要求书中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例1～6相同，为了防止赘述，本发明的描述了优选的实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种复合选煤浮选药剂，其特征在于，其制备原料由以下重量份数的组分组成：煤油20～30份、棉油脂肪酸10～15份、N-氯代丁二酰亚胺2～5份、月桂酰酯水解蚕丝钠1～2份、硅树脂聚醚乳液0.1～0.2份、辛基酚聚氧乙烯醚1～2份、苯甲酰胺0.1～0.2份、水40～45份。

2.根据权利要求1所述的复合选煤浮选药剂，其特征在于，其制备原料由以下重量份数的组分组成：煤油25份、棉油脂肪酸10份、N-氯代丁二酰亚胺3份、月桂酰酯水解蚕丝钠1份、硅树脂聚醚乳液0.1份、辛基酚聚氧乙烯醚2份、苯甲酰胺0.1份、水40份。

3.根据权利要求1所述的复合选煤浮选药剂的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，称取煤油20～30份、棉油脂肪酸10～15份、N-氯代丁二酰亚胺2～5份、月桂酰酯水解蚕丝钠1～2份、硅树脂聚醚乳液0.1～0.2份、辛基酚聚氧乙烯醚1～2份、苯甲酰胺0.1～0.2份、水40～45份；

步骤2，将步骤1中称取的棉油脂肪酸、N-氯代丁二酰亚胺以及苯甲酰胺混合在一起，然后在80℃下加热回流5h，反应完毕后静置2h，得到合成捕捉液；

步骤3，将步骤1中称取的煤油与步骤2中得到的合成捕捉液混合在一起，以500r/min的速度搅拌30min，得到混合捕捉液；

步骤4，将步骤1中称取的月桂酰酯水解蚕丝钠、硅树脂聚醚乳液、辛基酚聚氧乙烯醚、水混合在一起，以500r/min的速度搅拌60min，得到混合辅助添加剂；

步骤5，将步骤3中的混合捕捉液和步骤4中的混合辅助添加剂混合在一起，以500r/min的速度下搅拌60min，即得到所述复合选煤浮选药剂。