CN109261342A - 一种基于辐照接枝的选煤用重介质的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于辐照接枝的选煤用重介质的制备方法，所述的重介质粉是以粗粒磁铁矿粉为原料，与磺化蓖麻油（BSN）或蓖麻油脂肪酸钠(BMN)高浓度水溶液混合湿磨后，再喷洒丙烯酸水溶液湿磨到所需粒度，最后通过γ射线辐照使丙烯酸接枝到磁体矿粉上得到最终产品。磁铁矿粉粒度的增大有两个好处，一是在磨细阶段减少了研磨时间节省了能量，降低了生产成本，且有良好的社会效益。二是粒度较大的磁铁矿粉更易于回收降低介耗，与传统磁铁矿粉相比介耗可以降低10‑20%，为选煤厂增加了经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及湿法重介质选煤技术领域，涉及一种基于辐照接枝制备选煤用重介质的制备方法。
背景技术
煤炭是我国的主要能源，2017年原煤产量约为34亿吨，原煤入洗率70%左右。而且，随着我国环保要求的提高，原煤的入洗率将进一步提高。
目前最为常用的选煤方法为重介质选煤。重介质选煤是指在密度大于1g/cm3的介质中，按颗粒密度的差异进行选煤。重介质粉是重介质选煤中用来增加液体密度的材料，目前常用的重介质粉为磁铁矿粉，即四氧化三铁粉，它在选煤的过程中可以通过磁选机不断地重复回收和利用。重介质选煤用的重悬浮液及要求悬浮液的密度，又要求悬浮液的稳定性，当悬浮液密度一定时，重介质粉粒度越粗，悬浮液粘度越低，重介质粉沉降速度越快，回收越容易，但悬浮液不稳定；重介质粉粒度越细，重介质粉沉降速度越慢，悬浮液稳定性越好，但粘度增加，重介质粉回收困难。
重介质粉在重介质选煤厂生产中是一项主要消耗材料，重介质粉的损耗主要是磁选尾矿的携带损耗。粒径较小的重介质粉在磁选尾矿中的损耗比粒径大的损耗要大的多，这主要是由于细粒重介质粉由于粒度细、比表面积大，因而磁性较弱。
目前在降低重介质粉的介耗方面，主要是通过重介质粉的磁性强化和改善回收工艺和设备入手，如选煤用磁铁矿粉磁性的强化方法（CN 103977886A），一种选煤工艺中提高重介质回收率的方法（CN 107008564A)等。但是从重介质粉本身的表面性质入手来降低介耗尚且无人进行研究。
发明内容
本发明提出了一种基于辐照接枝制备选煤用重介质的制备方法，解决了现有重介质粉损耗大，不易回收的问题。
实现本发明的技术方案是：一种基于辐照接枝的选煤用重介质的制备方法，以粗粒磁铁矿粉为原料，与预吸附剂混合湿磨后，再喷洒丙烯酸水溶液进行湿磨，最后通过γ射线辐照使丙烯酸接枝到磁体矿粉，过滤烘干得到选煤用重介质。
所述预吸附剂为磺化蓖麻油（邢台蓝星助剂厂）或蓖麻油脂肪酸钠（广州市君鑫化工科技有限公司）的水溶液，质量浓度为40-50%。
所述预吸附剂、丙烯酸水溶液与粗粒磁铁矿粉的质量比为1：1： 1000。
所述丙烯酸水溶液的质量浓度为40-50%。
所述粗粒磁铁矿粉与预吸附剂湿磨后，矿粉粒度为0.075mm，利用丙烯酸水溶液湿磨30-40min后矿粉粒度为0.061mm。
所述γ射线辐照的条件为：采用60COγ射线源，辐照剂量率2.6×103Gy/h，辐照剂量为10000-50000Gy。
所述选煤用重介质的粒度为0.061mm。
本发明的有益效果是：利用该方法制备的磁铁矿粉粒度在0.061mm时（230目）就可以满足现有的重介质粉的使用要求，与现有粒度0.045mm（325目）相比增大了35.5%。磁铁矿粉粒度的增大有两个好处，一是在磨细阶段减少了研磨时间节省了能量，降低了生产成本，且有良好的社会效益。二是粒度较大的磁铁矿粉更易于回收降低介耗，与传统磁铁矿粉相比介耗可以降低10-20%，为选煤厂增加了经济效益。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1-3
一种基于辐照接枝制备选煤用重介质的制备方法，步骤如下：
将预吸附剂蓖麻油脂肪酸钠(BMN)用去离子水按40%、45%、50%的质量浓度配成水溶液，将其与磁铁矿粉按质量比1：1000的比例加入到磨粉机中，磨到矿粉粒度在0.075mm时，加入50%质量浓度的丙烯酸溶液，其与磁铁矿粉按质量比1：1000，磨30分钟后，矿粉粒度在0.061mm左右，采用辐照射线源60Co，辐照剂量率2.6×103Gy/h，辐照剂量为10000 Gy，通过γ射线辐照使丙烯酸接枝到磁体矿粉上，过滤后烘干得到最终产品。
测试了产品的实验室性能和现场介耗见数据见表1。
产品实验室性能主要为矿粉粒度、稳定时间和悬浮液粘度。矿粉粒度是指在该目数下，矿粉的通过率为90%。稳定性是将矿粉用自来水配成50%体积浓度，装入100ml量筒中上下颠倒20次，静置记时，记录其5min后清水层与浑浊液界面的高度，该值越小说明稳定性越好，越大大说明稳定性越差。现场介耗是在平煤八矿的实验结果。
实施例4-6
一种基于辐照接枝制备选煤用重介质的制备方法，步骤如下：
将预吸附剂磺化蓖麻油(BSN)用去离子水按40%、45%、50%的质量浓度配成水溶液，将其与磁铁矿粉按质量比1：1000的比例加入到磨粉机中，磨到矿粉粒度在0.075mm时，加入50%质量浓度的丙烯酸溶液，其与磁铁矿粉按质量比1：1000，磨30分钟后，矿粉粒度在0.061mm左右，采用辐照射线源60Co，辐照剂量率2.6×103Gy/h，辐照剂量为10000 Gy，通过γ射线辐照使丙烯酸接枝到磁体矿粉上，过滤后烘干得到最终产品。
产品性能数据见表2。
实施例7-11
一种基于辐照接枝制备选煤用重介质的制备方法，步骤如下：
将预吸附剂磺化蓖麻油(BSN)用去离子水按45%的质量浓度配成水溶液，将其与磁铁矿粉按质量比1：1000的比例加入到磨粉机中，磨到矿粉粒度在0.075mm时，加入50%质量浓度的丙烯酸溶液，其与磁铁矿粉按质量比1：1000，磨30分钟后，矿粉粒度在0.061mm左右，采用辐照射线源60Co，辐照剂量率2.6×103Gy/h，辐照剂量为10000、20000、30000、40000、50000Gy，通过γ射线辐照使丙烯酸接枝到磁体矿粉上，过滤后烘干得到最终产品。
产品性能数据见表3。
表1
表2
表3
对比例1-3
将预吸附剂磺化蓖麻油(BSN)用去离子水按40%、45%、50%的质量浓度配成水溶液，将其与磁铁矿粉按质量比1：1000的比例加入到磨粉机中，磨到矿粉粒度在0.075mm时，加入50%质量浓度的丙烯酸溶液，其与磁铁矿粉按质量比1：1000，磨30分钟后，矿粉粒度在0.061mm左右过滤后烘干得到最终产品。
产品性能见数据见表4
表4
对比例4
将去离子水与磁铁矿粉按质量比1：1000的比例加入到磨粉机中，磨90分钟后，矿粉粒度在0.045mm左右过滤后烘干得到最终产品。该产品的稳定性为5.5cm，现场介耗为1.05kg/吨原煤，该专利中案例9的现场介耗为0.95 kg/吨原煤，与现用介质粉相比节省了9.5%，但是磨矿时间比现用介质粉节省了50%以上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于辐照接枝的选煤用重介质的制备方法，其特征在于：以粗粒磁铁矿粉为原料，与预吸附剂混合湿磨后，再喷洒丙烯酸水溶液进行湿磨，最后通过γ射线辐照使丙烯酸接枝到磁体矿粉，过滤烘干得到选煤用重介质。
2.根据权利要求1所述的基于辐照接枝的选煤用重介质的制备方法，其特征在于：所述预吸附剂为磺化蓖麻油或蓖麻油脂肪酸钠的水溶液，质量浓度为40-50%。
3.根据权利要求1所述的基于辐照接枝的选煤用重介质的制备方法，其特征在于：所述预吸附剂、丙烯酸水溶液与粗粒磁铁矿粉的质量比为1：1：1000。
4.根据权利要求1所述的基于辐照接枝的选煤用重介质的制备方法，其特征在于：所述丙烯酸水溶液的质量浓度为40-50%。
5.根据权利要求1所述的基于辐照接枝的选煤用重介质的制备方法，其特征在于：所述粗粒磁铁矿粉与预吸附剂湿磨后，矿粉粒度为0.075mm，利用丙烯酸水溶液湿磨30-40min后矿粉粒度为0.061mm。
6.根据权利要求1所述的基于辐照接枝的选煤用重介质的制备方法，其特征在于，所述γ射线辐照的条件为：采用60COγ射线源，辐照剂量率2.6×103Gy/h，辐照剂量为10000-50000Gy。
7.根据权利要求1-6任一项所述的基于辐照接枝的选煤用重介质的制备方法，其特征在于：所述选煤用重介质的粒度为0.061mm。
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