CN114632628A - 一种气化渣脱碳浮选增效剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于矿物加工领域,具体地,本发明涉及一种气化渣浮选脱碳增效剂及其制备方法。本发明所述增效剂的原料按重量份计,包括:脂肪酸20‑60份;皂化用碱10‑30份;水5‑30份;调整剂5‑35份;和水玻璃5‑10份。本发明得到的气化渣浮选脱碳增效剂兼顾起泡作用,可大幅度降低捕收剂中性油和起泡剂的用量,降低脱碳浮选药剂成本,推动了气化渣浮选脱碳的工业应用。
Description
技术领域
本发明属于矿物加工领域,具体地,本发明涉及一种气化渣浮选脱碳增效剂及其制备方法。
背景技术
煤炭是我国主要的化石能源,为了维护国家能源安全和应对环境保护的要求,煤化工技术得到了极大的重视和发展,但是同时也产生了大量的废渣。据统计,百万吨级煤间接制油工艺每年将产生愈90万吨的灰渣,主要来自于煤气化渣和锅炉灰渣,分别约占产渣总量的95%和5%。因此,开发煤气化渣的减量化和资源化利用技术是实现煤气化技术推广应用的关键。
气化渣的成分受原料组成及气化工艺等因素的影响,主要由SiO2、Al2O3、CaO和残碳组成,属于一般固体废物。气化渣中残碳的含量从15%-55%不等,其性质与粉煤灰相似,残碳含量严重限制了气化渣的资源化应用。GB1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中规定的Ⅲ级粉煤灰要求烧失量≤15.0%,JC/T40g-2001《硅酸盐建筑制品用粉煤灰》建材用粉煤灰烧失量≤10.0%,高残碳气化渣不能用于水泥、混凝土或者建材,甚至不能用于铺路。因此,低成本脱碳对于气化渣的利用至关重要,与此同时残碳富集料也是宝贵的二次资源,可用于燃烧发电。
国内外科研院所对气化渣低成本脱碳进行了大量的研究,主要集中在浮选脱碳,但是由于气化渣粒度细、孔隙率高、比表面积大等特点,对浮选药剂吸附量大,采浮选脱碳普遍存在药剂消耗大,经济效益差等问题,至今未得到大规模开发利用。相关研究表明,浮选捕收剂中性油用量普遍均在10kg/t以上,部分用量甚至高达50kg/t,由于中性油存在消泡和抑泡的特点,导致起泡剂用量也较大,普遍在10kg/t以上,因此,开发气化渣浮选增效剂,降低气化渣浮选药剂成本,对于气化渣的资源化利用具有重要意义。
发明内容
本发明针对现有气化渣脱碳浮选捕收剂和起泡剂用量大,经济性差的问题,提供一种气化渣浮选脱碳增效剂及其制备方法,为气化渣的脱碳浮选工业应用提供可能。
本发明以脂肪酸为原料,醇为调整剂,碱为皂化剂,反应后得到气化渣脱碳浮选的增效剂。
本发明提供一种气化渣脱碳浮选增效剂,所述增效剂的原料按重量份计,包括:脂肪酸20-60份;皂化用碱10-30份;水5-30份;调整剂5-35份和水玻璃5-10份。
根据本发明所述的增效剂组成,所述的脂肪酸包括亚油酸、亚麻酸、大豆油酸、棉籽油酸、菜籽油酸、棕榈油酸、椰子油酸和氧化石蜡中的一种或两种以上,进一步优选,脂肪酸以植物油酸最佳。
根据本发明所述的增效剂组成,调整剂为乙醇和辛醇,进一步优选,乙醇。
根据本发明所述的增效剂组成,皂化用碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、乙二胺、单乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或两种以上,进一步优选,皂化所用碱为氢氧化钠和三乙醇胺中的一种或者两种以上。
本发明所述的气化渣脱碳浮选增效剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)把脂肪酸和调整剂置于反应器中,然后加热至20-80℃,得到混合物;
(2)把皂化用碱与水按照比例配置成碱溶液;
(3)在步骤(1)得到的混合物中加入步骤(2)得到的碱溶液,进行皂化反应,冷却后加入水玻璃,搅拌均匀后得到气化渣脱碳浮选增效剂。
与现有技术相比,本发明的优势在于:
(1)本发明的增效剂有一定等的起泡功能,泡沫细腻,无需添加起泡剂即可进行气化渣浮选脱碳。
(2)本发明增效剂为水溶性药剂,分散效果好,用量为捕收剂中性油的20%-50%。
(3)本发明增效剂可使捕收剂的用量减少60%以上,经济效益明显。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
对比例
以可燃物45.21%的气化渣渣为原料,以煤油为捕收剂,仲辛醇为起泡剂浮选脱碳,在捕收剂煤油用量30kg/t,起泡剂10kg/t时,残碳几乎不浮,泡沫极少,产率不足5%,气化渣残碳含量44.23%。
实施例1
以40份大豆油酸为原料,加入25份的乙醇为调整剂,加热到80℃搅拌均匀;把20份氢氧化钠与20份水配置成50%溶液缓慢添加到大豆油酸混合物中,反应4小时后冷却到常温,加入5份水玻璃搅拌均匀即得增效剂,配置成1%溶液使用。以可燃物45.21%的气化渣为原料,以煤油为捕收剂,用量5kg/t,增效剂用量1kg/t,泡沫丰富,产率高达70.21%,气化渣残碳含量24.23%。
实施例2
以20份棉籽油酸和30份棕榈油酸为原料,添加10份的乙醇和5份仲辛醇加热到50℃搅拌均匀;把20份三乙醇胺与5份水混合均匀加入到脂肪酸混合物中,反应4小时后冷却,加入10份水玻璃即得增效剂,配置成1%溶液使用。以可燃物45.21%的气化渣为原料,水玻璃和氟硅酸铵为抑制剂,用量为2kg/t,以煤油为捕收剂,用量6kg/t,增效剂用量500g/t,泡沫丰富,产率高达50.45%,气化渣残碳含量21.24%。
本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。
最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种气化渣脱碳浮选增效剂,其特征在于,所述增效剂的原料按重量份计,包括:脂肪酸20-60份;皂化用碱10-30份;水5-30份;调整剂5-35份和水玻璃5-10份。
2.根据权利要求1所述的气化渣脱碳浮选增效剂,其特征在于,所述脂肪酸包括亚油酸、亚麻酸、大豆油酸、棉籽油酸、菜籽油酸、棕榈油酸、椰子油酸和氧化石蜡中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的气化渣脱碳浮选增效剂,其特征在于,所述调整剂包括乙醇和辛醇中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的气化渣脱碳浮选增效剂,其特征在于,所述皂化用碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、乙二胺、单乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或两种以上。
5.一种如权利要求1-4任一所述的气化渣脱碳浮选增效剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)把脂肪酸和调整剂置于反应器中,然后加热至20-80℃,得到混合物;
(2)把皂化用碱与水按照比例配置成碱溶液;
(3)在步骤(1)得到的混合物中加入步骤(2)得到的碱溶液,进行皂化反应,冷却后加入水玻璃,搅拌均匀后得到气化渣脱碳浮选增效剂。
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