CN113546598B - 一种废机油类的低阶煤捕收剂的氧化改良方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废机油类的低阶煤捕收剂的氧化改良方法，包括以下步骤：(1)配制pH值为3.5‑5.5的过氧化氢水溶液作为废机油的氧化药剂；(2)将步骤(1)配制的过氧化氢水溶液和废机油原料投入反应釜中，控制反应时间在0.5‑2h，控制反应温度在20‑40℃；(3)反应完成后，将反应釜内的产物进行过滤，去除废渣和化学沉淀物，得到改良后的低阶煤捕收剂。本发明处理后的废机油，成分被改良，粘度下降，废机油中的重金属离子和固体被氧化形成废渣，被过滤除去，一定程度上降低了废机油的污染性。本发明“变废为宝”有效地将废机油转化为高效低阶煤浮选捕收剂，具有效果好、成本低和污染小的优点，实现了资源的循环利用。
Description
技术领域
本发明属于矿物浮选技术领域，涉及一种改良废机油作为煤泥浮选捕收剂的方法。
背景技术
低阶煤是我国煤炭资源中最主要的煤炭种类，占我国煤炭储量的45％左右。煤炭为主的能源结构是当前我国发展的立足点和基础。低阶煤的高效清洁利用是当前煤炭利用的难题之一。低阶煤煤泥的产量大，煤泥粒度细，使用浮选对低阶煤进行分选和富集是当前处理低阶煤的主要手段之一。但低阶煤煤化程度低，表面含氧官能团数量多且种类丰富，使用常规的浮选捕收剂难以取得较好的浮选指标，难以获得高质量的低阶煤产品。
废机油是国家规定的危险废物。废机油主要由大量芳香烃组分和烷烃类组分。据文献报道，其中的羧酸、酯类、酮类、醇类等氧化物质比例较低，在20％以下。废机油中重金属离子、机械杂质和固体杂质较多。2018年我国润滑油消费量约为880万吨，按照我国润滑油淘汰率60％测算，每年我国将产生约490万吨废润滑油。我国的汽车和汽车拆解产业每年能产出大量废机油。
废机油可以作为效果较好的煤泥浮选捕收剂。浮选捕收剂吸附于煤泥表面，增强煤表面的疏水性，使煤在浮选中更容易和矸石分离。捕收剂的选择性和捕收性是衡量捕收剂性能的两个重要指标。煤是非均质的有机岩，煤化程度越低的煤表面有着越多的烷烃侧链、含氧官能团。因此捕收剂最好为各种非极性烃类油合理组成的混合物。低阶煤表面含氧官能团丰富芜杂，因此使用含氧有机油类作为捕收剂的效果会更好。废机油含有多类氧化有机物、烷烃和芳烃，在一定程度上可以强化低阶煤浮选的效果。通过可控的氧化方法将废机油氧化改良，能提高各类含氧有机物的含量，进一步强化废机油作为低阶煤浮选捕收剂的性能；废机油中各类金属离子，固体杂质，在氧化反应下，形成沉淀废渣，从废机油中过滤分离，可以减少废机油的污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种废机油类的低阶煤捕收剂的氧化改良方法，以强化废机油在低阶煤捕收剂应用中的效果，并使废机油的应用过程更加清洁环保。
一种废机油类的低阶煤捕收剂的氧化改良方法，包括以下步骤：
(1)配制pH值为3.5-5.5的过氧化氢水溶液作为废机油的氧化药剂；
(2)将步骤(1)配制的过氧化氢水溶液和废机油原料投入反应釜中，控制反应时间在0.5-2h，控制反应温度在20-40℃；
(3)反应完成后，将反应釜内的产物进行过滤，去除废渣和化学沉淀物，得到改良后的低阶煤捕收剂。
进一步的，所述步骤(1)中，氧化氢水溶液质量浓度为20％-40％；使用NaOH和硫酸调节过氧化氢水溶液的pH值，当配置氧化氢水溶液质量浓度为20％-30％时，调节溶液pH范围为3.5-4.5；当配置过氧化氢溶液质量浓度为30％-40％时，调节溶液pH范围为4.5-5.5。
进一步的，所述步骤(2)中，所述废机油原料为以碳氢化合物、烷烃、芳烃、PAO类聚合物为基础油主要成分的废发动机油或废润滑油；废机油原料来源于机械摩擦，高温导致的润滑性能退化的油类。
进一步的，所述步骤(2)中，废机油原料的动力粘度应低于180mP·s。
进一步的，所述步骤(2)中，过氧化氢水溶液为废机油原料质量的5％-15％。
进一步的，对于酸值小于4mg KOH/g，或动力粘度大于120mPa·s的废机油原料，使用过氧化氢水溶液的质量浓度为30％-40％，反应时间为1.5-2h。
进一步的，所述反应釜为钢衬四氟乙烯反应釜，反应釜内搅拌方式为螺带式搅拌。
进一步的，所述步骤(3)中，过滤时使用1-2道滤网，滤网孔径100-200目。
本发明的有益效果是：
该方法处理的原料为废机油，将废机油改良后应用于低阶煤的浮选，对二次资源的利用回收有积极的意义。该方法使用的化学药剂主要为过氧化氢，处理过程的产物主要为水和受氧化形成的沉淀和废渣。该方法一定程度上使废机油类捕收剂更加清洁，且没有多余的污染物产生。经改良后的废机油捕收剂更适合用于低阶煤煤泥的浮选。能获得高产率和高质量的低阶煤产品。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
从加油站取样废机油和柴油及机油(牌号5W30)。通过该方法将废机油样品进行氧化处理。该废机油样品酸值测定为3.73mg KOH/g，动力粘度测定为115.32mPa·s。首先配制过氧化氢水溶液，质量浓度为30％，使用氢氧化钠和硫酸溶液调节pH为4.2。将配制好的过氧化氢水溶液和废机油原料投入反应釜内，控制反应时间在为1h，控制反应温度在40℃以下，使用的过氧化氢水溶液为废机油原料质量的5％。反应釜内使用螺带式搅拌持续进行搅拌。反应完成后，使用1道200目过滤网进行过滤，过滤完成后得到改良的废机油捕收剂。
将废机油、柴油、机油和该方法处理后的废机油分别作为捕收剂进行低阶煤(褐煤)的实验室浮选试验。浮选煤浆浓度为100g/L。捕收剂剂量为5kg/t。起泡剂使用仲辛醇，剂量为600g/t。将所得浮选精煤和尾煤分别进行过过滤，烘干称重，测灰。试验条件和结果在表1中列出。
使用粘度仪测定机油，废机油，经过该方法处理的废机油的动力粘度。试验条件和结果在表2中列出。
表1
表2
| 样品序号 | 药剂名称 | 动力粘度mPa·s(25℃) |
| 1 | 机油 | 111.17 |
| 2 | 柴油 | 7.15 |
| 3 | 废机油 | 115.32 |
| 4 | 经改良后的废机油 | 56.85 |
从表1可以看出，本发明提出的废机油捕收剂改良方法，能够有效提高废机油回收低阶煤的能力，提高废机油的捕收性和选择性。经该方法改良后的废机油作为捕收剂，相比于传统烃类油捕收剂和未经处理的废机油，低阶煤的精煤产品的产率更高，灰分更低。表2显示出该方法有效降低了废机油的动力粘度，说明了废机油内的胶质，固体等成分含量下降，分散性能提高。
以上所述仅是本发明的部分实施例而已，并不能限制本发明，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种废机油类的低阶煤捕收剂的氧化改良方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）配制pH值为3.5-5.5的过氧化氢水溶液作为废机油的氧化药剂；
其中，氧化氢水溶液质量浓度为20%-40%；使用NaOH和硫酸调节过氧化氢水溶液的pH值，当配置氧化氢水溶液质量浓度为20%-30%时，调节溶液pH范围为3.5-4.5；当配置过氧化氢溶液质量浓度为30%-40%时，调节溶液pH范围为4.5-5.5；
（2）将步骤（1）配制的过氧化氢水溶液和废机油原料投入反应釜中，控制反应时间在0.5-2h，控制反应温度在20-40℃；
其中，所述废机油原料为以碳氢化合物、烷烃、芳烃、PAO类聚合物为基础油主要成分的废发动机油或废润滑油；废机油原料来源于机械摩擦，高温导致的润滑性能退化的油类，废机油原料的动力粘度应低于180 mP·s；过氧化氢水溶液为废机油原料质量的5%-15%；
对于酸值小于4 mg KOH/g，或动力粘度大于120mPa·s的废机油原料，使用过氧化氢水溶液的质量浓度为30%-40%，反应时间为1.5-2h；
（3）反应完成后，将反应釜内的产物进行过滤，过滤时使用1-2道滤网，滤网孔径100-200目，去除废渣和化学沉淀物，得到改良后的低阶煤捕收剂。
2.根据权利要求1所述的废机油类的低阶煤捕收剂的氧化改良方法，其特征在于：所述反应釜为钢衬四氟乙烯反应釜，反应釜内搅拌方式为螺带式搅拌。
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