CN111408479B - 一种表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法 - Google Patents

一种表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111408479B
CN111408479B CN202010234094.4A CN202010234094A CN111408479B CN 111408479 B CN111408479 B CN 111408479B CN 202010234094 A CN202010234094 A CN 202010234094A CN 111408479 B CN111408479 B CN 111408479B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coal
low
surfactant
rank coal
flotation separation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010234094.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111408479A (zh
Inventor
郭建英
栗褒
刘生玉
孙小乐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyuan University of Technology
Original Assignee
Taiyuan University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyuan University of Technology filed Critical Taiyuan University of Technology
Priority to CN202010234094.4A priority Critical patent/CN111408479B/zh
Publication of CN111408479A publication Critical patent/CN111408479A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111408479B publication Critical patent/CN111408479B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/001—Flotation agents
    • B03D1/004—Organic compounds
    • B03D1/016—Macromolecular compounds

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

本发明公开了一种钙离子条件下表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法，首先将低阶煤破碎至0.5 mm以下，将破碎的煤样与氯化钙溶液混合搅拌作用30~90 min，然后加入表面活性剂继续混合搅拌60~120 min，最后将所述低阶煤矿浆施加超声波10~100 s，依次加入捕收剂煤油、起泡剂仲辛醇搅拌进行浮选。本方法将无机盐钙离子、表面活性剂和超声波应用于低阶煤的浮选分离中，提高了低阶煤中有机质和矿物质的润湿性差异，促进低阶煤浮选分离。本方法适用于长焰煤、不粘煤、弱粘煤（低变质煤炭），采用钙离子条件下表面活性剂先吸附后脱附的浮选分离方法，在保持浮选精煤灰分基本不变的条件下，提高浮选精煤产率。

Description

一种表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法
技术领域
本发明涉及一种钙离子条件下表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法，属于矿物加工工程技术领域，涉及无机盐钙离子、表面活性剂和超声波协同作用促进低阶煤浮选分离的方法。
背景技术
我国低变质煤炭资源储量丰富，随着开采机械化程度的提高，细粒低阶煤泥的产量也越来越高。浮选技术是解决细粒矿物回收最有效的方式。由于低阶煤中有机质含有大量的极性含氧官能团，疏水性差，难以利用其与矿物质表面润湿性差异来达到浮选分离的目的。表面活性剂作为重要的浮选促进剂，其可以吸附在低阶煤的表面并增加其表面的疏水性，但表面活性剂与各种矿物之间的范德华作用和静电作用是普遍存在的，表面活性剂吸附在煤中有机质的同时也可以与矿物质发生吸附，使有机质与矿物质表面疏水性均得到增强，导致精煤产率上升的同时精煤灰分也随之升高。
脂肪醇聚氧乙烯醚系列表面活性剂与煤中矿物质之间的相互作用主要为弱静电作用和范德华作用，而其与煤中有机质表面通过氢键进行吸附。在一定强度超声波作用下，最大程度地脱附去除吸附在煤中矿物质上的表面活性剂，而尽可能保留吸附在有机质上的表面活性剂，这无疑会扩大吸附表面活性剂后有机质和矿物质的表面润湿性差异，以此促进低品质煤炭浮选分离。
发明内容
本发明旨在提供一种提高低阶煤浮选精煤产率和尾煤灰分的方法，针对低阶煤浮选分离困难、浮选促进剂表面活性剂无选择性吸附的问题。
本发明在浮选作业前，在钙离子条件下对低阶煤进行表面活性剂先吸附、后超声作用下脱附的预处理，增强煤中有机质疏水性的同时而不增加矿物质疏水性，扩大两者之间表面润湿性差异，促进低阶煤浮选分离。
本发明提供了一种钙离子条件下表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法，包括以下步骤：
（1）将低阶煤破碎至0.5 mm以下；
（2）将步骤（1）中煤用一定浓度的氯化钙溶液调节成浓度为80~100 g（煤）/L（水）的矿浆，混合搅拌30~90 min；
（3）将步骤（2）中矿浆中加入一定质量的表面活性剂，混合搅拌60~120 min；
（4）将步骤（3）矿浆施加一定频率的超声波10~100 s；
（5）于步骤（4）矿浆中依次加入捕收剂煤油与起泡剂仲辛醇，分别搅拌2 min与10s，然后进行刮泡浮选，刮泡时间3 min。
上述方法中，步骤（1）中低阶煤为长焰煤、不粘煤、弱粘煤中的任一种。
上述方法中，步骤（2）中氯化钙溶液浓度为0.001~0.005 mol/L。
上述方法中，步骤（3）中表面活性剂为碳链长度为12~14、聚合度为7、9、15或23的脂肪醇聚氧乙烯醚系列表面活性剂中的任一种。
上述方法中，步骤（3）中表面活性剂溶液浓度为50~1000 mg/L，矿浆温度15~35℃，搅拌转速为300~1200 r/min。
上述方法中，步骤（4）中超声频率为40 kHz。超声频率控制在40 kHz，可以最大程度地脱附去除吸附在煤中矿物质上的表面活性剂，而尽可能保留吸附在有机质上的表面活性剂。
上述方法中，步骤（5）中捕收剂煤油用量为2000 ~ 16000 g（煤油）/t（煤），起泡剂仲辛醇用量为300 ~ 2000 g（仲辛醇）/t（煤）。
本发明的有益效果：低阶煤浮选作业前，在钙离子存在条件下，使用脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂对低阶煤进行预吸附处理，表面活性剂对低阶煤表面强极性含氧基团的覆盖使其表面疏水性显著提高；对吸附表面活性剂后的矿浆施加一定频率的超声波，尽可能保留吸附在有机质上的表面活性剂，最大程度地脱附去除吸附在煤中矿物质上的表面活性剂，增强煤中有机质疏水性的同时而不增加矿物质疏水性，以此促进低阶煤浮选分离。在浮选精煤灰分基本不变的条件下，与未经预处理的低阶煤相比，采用钙离子条件下表面活性剂先吸附后脱附的浮选分离方法，可以提高浮选精煤产率。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
实施例1
本实施例利用钙离子条件下表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法包括以下步骤：
（1）称取48g破碎至0.5 mm以下的不粘煤样；然后使用浓度为0.001 mol/L的氯化钙溶液将该煤样调节成浓度为80 g（煤）/L（水）的矿浆，混合搅拌60 min；
（2）加入碳链长度为12、聚合度为15的脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂，表面活性剂溶液浓度为592.2 mg/L, 矿浆温度25℃，搅拌转速为800 r/min，搅拌120 min；
（3）对矿浆施加40 kHz的超声波30 s；
（4）在矿浆中依次加入捕收剂煤油与起泡剂仲辛醇，捕收剂煤油用量为12000 g（煤油）/t（煤），起泡剂仲辛醇用量为1100 g（仲辛醇）/t（煤），分别搅拌2 min与10 s，然后进行刮泡浮选，刮泡时间3 min。将浮选精煤和尾煤分别抽滤、烘干、称重并进行灰分测定。
本例实施所得结果见表1。
表1 不粘煤样处理前后的浮选结果
Figure 20397DEST_PATH_IMAGE002
处理后煤是指经过本发明方法处理后的煤，首先将破碎至0.5 mm以下的不粘煤在调浆时先加入氯化钙溶液，再加入表面活性剂，然后超声处理的煤样。处理前煤是指破碎至0.5 mm以下的不粘煤样，没有经过上述步骤处理，直接用水调浆的煤样。
实施例2
本实施例利用钙离子条件下表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法包括以下步骤：
（1）称取48g破碎至0.5 mm以下的弱粘煤样；然后使用浓度为0.003 mol/L的氯化钙溶液将该煤样调节成浓度为80 g（煤）/L（水）的矿浆，混合搅拌40 min；
（2）加入碳链长度为12、聚合度为7的脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂，表面活性剂溶液浓度为400 mg/L，矿浆温度15℃，搅拌转速为300 r/min，搅拌60 min；
（3）对矿浆施加40 kHz的超声波80 s；
（4）在矿浆中依次加入捕收剂煤油与起泡剂仲辛醇，捕收剂煤油用量为5000 g（煤油）/t（煤），起泡剂仲辛醇用量为600 g（仲辛醇）/t（煤），分别搅拌2 min与10 s，然后进行刮泡浮选，刮泡时间3 min。将浮选精煤和尾煤分别抽滤、烘干、称重并进行灰分测定。
本例实施所得结果见表2。
表2 弱粘煤样处理前后的浮选结果
Figure 406379DEST_PATH_IMAGE004
实施例3
本实施例利用钙离子条件下表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法包括以下步骤：
（1）称取60g破碎至0.5 mm以下的长焰煤样；然后使用浓度为0.005 mol/L的氯化钙溶液将该煤样调节成浓度为100 g（煤）/L（水）的矿浆，混合搅拌90 min；
（2）加入碳链长度为14、聚合度为7的脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂，表面活性剂溶液浓度为800 mg/L，矿浆温度30℃，搅拌转速为1000 r/min，搅拌120 min；
（3）对矿浆施加40 kHz的超声波20 s；
（4）在矿浆中依次加入捕收剂煤油与起泡剂仲辛醇，捕收剂煤油用量为14000 g（煤油）/t（煤），起泡剂仲辛醇用量为1000 g（仲辛醇）/t（煤），分别搅拌2 min与10 s，然后进行刮泡浮选，刮泡时间3 min。将浮选精煤和尾煤分别抽滤、烘干、称重并进行灰分测定。
本例实施所得结果见表3。
表3 长焰煤样处理前后的浮选结果
Figure DEST_PATH_IMAGE006

Claims (5)

1.一种钙离子条件下表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法，其特征在于步骤如下：
（1）将低阶煤破碎至0.5 mm以下；
（2）将步骤（1）中低阶煤用氯化钙溶液调节成每L水中含有80~100 g煤的矿浆，混合搅拌30~90 min；氯化钙溶液的浓度为0.001~0.005 mol/L；
（3）将步骤（2）中矿浆中加入表面活性剂，混合搅拌60~120 min；
（4）将步骤（3）矿浆超声处理10~100 s；超声频率为40 kHz；
（5）于步骤（4）矿浆中加入捕收剂煤油，搅拌2 min；然后加入起泡剂仲辛醇，搅拌10 s；然后进行刮泡浮选，刮泡时间为3 min。
2.根据权利要求1所述的钙离子条件下表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法，其特征在于步骤（1）中低阶煤为长焰煤、不粘煤、弱粘煤中的任一种。
3.根据权利要求1所述的钙离子条件下表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法，其特征在于步骤（3）中表面活性剂为碳链长度为12~14、聚合度为7、9、15或23的脂肪醇聚氧乙烯醚系列表面活性剂中的任一种。
4.根据权利要求1所述的钙离子条件下表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法，其特征在于步骤（3）中表面活性剂溶液的浓度为50~1000 mg/L，矿浆温度为15~35℃，搅拌速率为300~1200 r/min。
5.根据权利要求1所述的钙离子条件下表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法，其特征在于步骤（5）中捕收剂煤油用量为：每t煤使用2000 ~ 16000 g煤油，起泡剂仲辛醇用量为：每t煤使用300~ 2000 g仲辛醇。
CN202010234094.4A 2020-03-30 2020-03-30 一种表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法 Active CN111408479B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010234094.4A CN111408479B (zh) 2020-03-30 2020-03-30 一种表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010234094.4A CN111408479B (zh) 2020-03-30 2020-03-30 一种表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111408479A CN111408479A (zh) 2020-07-14
CN111408479B true CN111408479B (zh) 2022-05-31

Family

ID=71486285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010234094.4A Active CN111408479B (zh) 2020-03-30 2020-03-30 一种表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111408479B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115404113A (zh) * 2022-09-29 2022-11-29 天津大学浙江研究院 疏水改性煤粉及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010023018A (ja) * 2008-06-18 2010-02-04 Shingijutsu Kenzai Kk スラリー化した石炭灰前処理方法およびスラリー化した石炭灰前処理装置並びに石炭灰処理方法および石炭灰処理設備
CN103056033A (zh) * 2013-01-25 2013-04-24 山东科技大学 一种煤泥微乳化捕收剂及其制备方法
CN106269272A (zh) * 2016-10-13 2017-01-04 昆明冶金研究院 一种铝土矿浮选脱硅高效捕收剂的制备方法
CN107597446A (zh) * 2017-08-31 2018-01-19 常州欧康铭化工有限公司 一种煤泥捕收剂

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010023018A (ja) * 2008-06-18 2010-02-04 Shingijutsu Kenzai Kk スラリー化した石炭灰前処理方法およびスラリー化した石炭灰前処理装置並びに石炭灰処理方法および石炭灰処理設備
CN103056033A (zh) * 2013-01-25 2013-04-24 山东科技大学 一种煤泥微乳化捕收剂及其制备方法
CN106269272A (zh) * 2016-10-13 2017-01-04 昆明冶金研究院 一种铝土矿浮选脱硅高效捕收剂的制备方法
CN107597446A (zh) * 2017-08-31 2018-01-19 常州欧康铭化工有限公司 一种煤泥捕收剂

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
无机盐与表面活性剂在低阶煤表面的协同吸附;王梦霞等;《洁净煤技术》;20190130;第77-85页 *
超声条件下表面活性剂的选择性脱除对低阶煤泥浮选的影响;郭伟等;《煤炭转化》;20190330;第78-83页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111408479A (zh) 2020-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Han et al. Replacing Petrov's process with atmospheric flotation using Pb-BHA complexes for separating scheelite from fluorite
CN104959239B (zh) 一种低品位难选风化胶磷矿分段脱泥浮选工艺
CN111451003B (zh) 一种易泥化、易浮含铜滑石-蛇纹岩矿石的选矿方法
CN110508403B (zh) 一种氢、氧等离子体联合强化煤泥浮选的方法
CN105363563A (zh) 一种褐煤反浮选脱灰的方法
Zhong et al. Flotation separation of molybdenite and talc using tragacanth gum as depressant and potassium butyl xanthate as collector
CN111408479B (zh) 一种表面活性剂先吸附后脱附的低阶煤浮选分离方法
US20200238302A1 (en) Agglomerated Hemicellulose Compositions, Methods of Preparation Thereof, and Processes for Enriching a Desired Mineral from an Ore
CN111151382A (zh) 一种降低煤浮选捕收剂煤油用量的方法
CN112403685A (zh) 一种含滑石钼锌矿的浮选方法
CN113042216B (zh) 一种碳质硫化铅锌矿物的浮选分离方法
CN105728179B (zh) 一种低阶煤热压-浮选工艺
CN105935631A (zh) 一种低品位泥质氧化锌矿的高效脱泥方法
CN107335546A (zh) 一种基于带正电气泡的低阶煤泥浮选方法
Han et al. Flotation separation of fluorite from calcite by a new depressant curdlan and its mechanism
CN116748020A (zh) 一种基于气泡自生封孔的多孔矿石浮选分离提质方法
AU2021105063A4 (en) Method for promoting sulphidizing flotation of copper oxide ore using amino acid
CN107999268B (zh) 一种脱硫的洗煤工艺
US1329493A (en) Flotation of coal
CN113828424A (zh) 一种低阶煤浮选用混合捕收剂及其制备与使用方法
Lu et al. Effects of ultrasonic pretreatment on the flotation behavior of galena with and without the presence of pyrite
Hassani et al. Enhancement of phosphate flotation by ultrasonic pretreatment
CN106238202B (zh) 铜铋混合精矿超声波分散-磁选分离工艺
CN104437819A (zh) 一种提高磷矿反浮选碳酸盐效率的悬浊液与方法
Li et al. Selective depression of Escherichia coli on flotation of collophanite and dolomite

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant