CN110976100A - 一种氧化煤泥的分选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化煤泥的分选方法，包括以下步骤：(1)将氧化煤泥与气相二氧化硅混合，研磨，得到混合粉；(2)将步骤(1)得到的混合粉加入水，超声处理，得到矿浆；(3)将步骤(2)得到的矿浆加入捕收剂和起泡剂进行浮选，分别收集泡沫浮出的颗粒和矿浆中停留的颗粒，作为细粒精煤和细粒尾煤。与现有技术相比，本发明的氧化煤泥的精煤产率提高了14.9‑15.6％，灰分降低了60.9‑61.5％，为氧化煤泥的分选提供了技术支撑。
Description
技术领域
本发明属于煤洗选技术领域，具体涉及一种氧化煤泥的分选方法。
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。
CN106669977A公开了一种氧化煤泥分选方法，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，该发明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，但其该发明操作复杂，工艺可控性差，且采用的浮选药剂安全性差，对环境和操作工人的危害较大，不适合工业化洗煤的应用。
发明内容
为了解决上述技术，本发明提供了一种氧化煤泥的分选方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种氧化煤泥的分选方法，包括以下步骤：
(1)将氧化煤泥与气相二氧化硅混合，研磨，得到混合粉；
(2)将步骤(1)得到的混合粉加入水，超声处理，得到矿浆；
(3)将步骤(2)得到的矿浆加入捕收剂和起泡剂进行浮选，分别收集泡沫浮出的颗粒和矿浆中停留的颗粒，作为细粒精煤和细粒尾煤。
优选地，步骤(1)中所述气相二氧化硅为疏水型气相二氧化硅。
优选地，步骤(1)中所述氧化煤泥和气相二氧化硅的质量比为100:3-5。
优选地，步骤(1)中所述混合粉的粒径小于0.25mm。
优选地，步骤(2)中所述超声处理为：超声功率为400-600W，超声时间为3-5min。
优选地，步骤(2)中所述矿浆的质量浓度为70-90g/L。
优选地，步骤(3)中所述捕收剂包括柴油和葡萄糖。
进一步优选地，所述捕收剂中柴油和葡萄糖的质量比为45-50:1
进一步优选地，所述捕收剂的用量为100-200g/t干煤泥。
优选地，所述的起泡剂为仲辛醇。
进一步优选地，所述起泡剂的用量为80-100g/t干煤泥。
本发明的有益效果为：
本发明通过在研磨过程中加入疏水型气相二氧化硅，有利于氧化煤疏水性表面的暴露，提高氧化煤的可浮选性，利用超声处理，去除氧化煤表面泥层的同时，有利于移除氧化煤表面的氧化层，进一步提高氧化煤的可浮选性，在捕收剂中加入工业级葡萄糖可以提高气泡的弹性，防止气泡破裂，提高了浮选系统的稳定性。与现有技术相比，本发明的氧化煤泥的精煤产率提高了14.9-15.6％，灰分降低了60.9-61.5％，为氧化煤泥的分选提供了技术支撑。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，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。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。
本发明并不对原料的来源进行限定，如无如特殊说明，所采用的原料均为普通市售产品。所述气相二氧化硅为疏水型气相二氧化硅K-P20，所述葡萄糖为工业级葡萄糖。
基础实施例：
一种氧化煤泥的分选方法，包括以下步骤：
(1)按质量比100:3-5，将氧化煤泥与气相二氧化硅混合，研磨，得到粒径小于0.25mm的混合粉；
(2)将步骤(1)得到的混合粉加入水，在400-600W功率下，超声处理为3-5min，得到质量浓度为70-90g/L的矿浆；
(3)将步骤(2)得到的矿浆加入捕收剂和起泡剂进行浮选，分别收集泡沫浮出的颗粒和矿浆中停留的颗粒，作为细粒精煤和细粒尾煤，
其中，捕收剂为质量比为45-50:1的柴油和葡萄糖；起泡剂为仲辛醇；
所述捕收剂的用量为100-200g/t干煤泥；所述起泡剂的用量为80-100g/t干煤泥。
实施例1-3分选工艺参数和物料组成如表1所示。
表1实施例1-3的分选工艺参数和物料组成
对比例1
本对比例与实施例3的不同在于，步骤(1)研磨过程中，未加入气相二氧化硅。
对比例2
本对比例与实施例3的不同在于，步骤(1)研磨过程中，气相二氧化硅的加入量为2kg。
对比例3
本对比例与实施例3的不同在于，步骤(2)中未采用超声处理。
对比例4
本对比例与实施例3的不同在于，步骤(2)中超声功率为300W，超声时间为8min。
对比例5
本对比例与实施例3的不同在于，步骤(2)中矿浆的质量浓度为100g/L。
对比例6
本对比例与实施例3的不同在于，步骤(3)中柴油中不含葡萄糖。
对比例7
本对比例与实施例3的不同在于，步骤(3)中采用壳聚糖代替葡萄糖。
对比例8
本对比例与实施例3的不同在于，步骤(3)中柴油和葡萄糖的质量比为40：1。
对比例9
本对比例与实施例3的不同在于，步骤(3)中柴油和葡萄糖的质量比为55：1。
对比例10
本对比例与实施例3的不同在于，步骤(1)采用常规的研磨方式，即未采用气相二氧化硅进行研磨，步骤(2)仅采用常规的机械搅拌方式，即未采用超声处理，步骤(3)采用的捕收剂为柴油，捕收剂的加入量为300g/t干煤泥，起泡剂的加入量为200g/t干煤泥。
为了进一步验证本发明的技术效果，对实施例1-3和对比例1-10的分选工艺制得的细粒氧化精煤进行灰分检测(缓慢灰化法)，检测结果如表1所示。
表1
由表1可知，本发明的精煤产率达到92.64-93.16％，灰分降低到了10.10-10.16％，同时，通过对比例可以发现，研磨、超声处理和工艺葡萄糖的加入均可用在一定程度上提高精煤的产率，提升浮选效果，在研磨过程中加入疏水型气相二氧化硅，有利于氧化煤疏水性表面的暴露，提高氧化煤的可浮选性，利用超声处理，去除氧化煤表面泥层的同时，有利于移除氧化煤表面的氧化层，进一步提高氧化煤的可浮选性，在捕收剂中加入工业级葡萄糖可以提高气泡的弹性，防止气泡破裂，提高了浮选系统的稳定性。
Claims (10)
1.一种氧化煤泥的分选方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将氧化煤泥与气相二氧化硅混合，研磨，得到混合粉；
(2)将步骤(1)得到的混合粉加入水，超声处理，得到矿浆；
(3)将步骤(2)得到的矿浆加入捕收剂和起泡剂进行浮选，分别收集泡沫浮出的颗粒和矿浆中停留的颗粒，作为细粒精煤和细粒尾煤。
2.根据权利要求1所述的分选方法，其特征在于，步骤(1)中所述气相二氧化硅为疏水型气相二氧化硅。
3.根据权利要求2所述的分选方法，其特征在于，步骤(1)中所述氧化煤泥和气相二氧化硅的质量比为100:3-5。
4.根据权利要求1所述的分选方法，其特征在于，步骤(1)中所述混合粉的粒径小于0.25mm。
5.根据权利要求1所述的分选方法，其特征在于，步骤(2)中所述超声处理为：超声功率为400-600W，超声时间为3-5min。
6.根据权利要求1所述的分选方法，其特征在于，步骤(2)中所述矿浆的质量浓度为70-90g/L。
7.根据权利要求1所述的分选方法，其特征在于，步骤(3)中所述捕收剂包括柴油和葡萄糖。
8.根据权利要求7所述的分选方法，其特征在于，所述捕收剂中柴油和葡萄糖的质量比为45-50:1。
9.根据权利要求8所述的分选方法，其特征在于，所述捕收剂的用量为100-200g/t干煤泥。
10.根据权利要求1所述的分选方法，其特征在于，所述的起泡剂为仲辛醇。
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| CN113351376B (zh) * | 2021-05-28 | 2023-03-31 | 中国矿业大学 | 一种气化渣浮选捕收剂及其制备方法 |
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