CN116441051A - 一种新型氧化餐厨废弃油脂复合选煤浮选药剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型氧化餐厨废弃油脂复合选煤浮选药剂及其制备方法，一种新型氧化餐厨废弃油脂复合选煤浮选药剂，由以下重量份组分组成：氧化餐厨废弃油脂30‑40份、煤油20‑30份、油酸3份、油酸钠3份、辛酸甲酯4份、十二烷基聚氧乙烯醚5份和水15‑35份，制备工艺简单，克服了已有复合药剂稳定性能较差的缺陷，能在室温下保持长期稳定不分层，不需额外的分散乳化设备，使用简便灵活，用量少，效果明显。
Description
技术领域
本发明涉及选煤浮选药剂制备技术领域，具体涉及一种新型氧化餐厨废弃油脂复合选煤浮选药剂及其制备方法。
背景技术
浮选是进行细粒煤分选的有效手段。选煤的浮选过程是一个涉及溶液界面化学和流体动力学的复杂过程，浮选药剂的选择和使用是影响选煤浮选效果的重要因素。选煤常用的浮选药剂有捕收剂和起泡剂，以及一些辅助类药剂，如絮凝剂、抑制剂的等。目前国内对于浮选药剂的研究大多集中在对于高效起泡剂的合成、开发和应用，对于捕收剂的研发目前还处于起步阶段。一般选煤厂中习惯使用煤油、轻柴油等作为煤泥浮选的捕收剂，这类捕收剂的特点在于疏水性强、来源广泛、易于制备、有较多的使用经验等，但是这类捕收剂在煤泥水中的分散性差，药剂消耗量大，经济效益较差。对于细粒煤含量较多和低变质程度的煤，由于其可浮性和选择性更差，浮选药耗更大。选煤浮选中烃类油用量一般在选煤1～2kg/t，随着油价上涨，浮选药剂费用也将大幅度上升，从而导致浮选成本上升，最终影响到选煤厂的经济效益。因此，改善药剂性能、减少药剂用量以及研制新型高效价格低廉的合成浮选药剂是浮选领域必然的发展趋势。
复合浮选药剂是目前浮选药剂开发的新趋势，它兼具高效起泡和捕收性能，具有适应性强、浮选速度快、使用方便、易于实现自动控制等特点。然而，目前可供选煤浮选用的复合浮选剂的种类过少、制备工艺复杂、捕收性能不强且稳定性较差，还不能满足各类选煤厂浮选生产的要求，使其推广应用受到极大限制。因此，研究成本低廉、性能稳定且优异的新型复合选煤浮选药剂对选煤浮选领域的进一步发展和建设资源节约型社会意义重大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种新型氧化餐厨废弃油脂复合选煤浮选药剂，由以下重量份组分组成：氧化餐厨废弃油脂30-40份、煤油20-30份、油酸3份、油酸钠3份、辛酸甲酯4份、十二烷基聚氧乙烯醚5份和水15-35份。
优选地，由以下重量份组分组成：氧化餐厨废弃油脂30份、煤油30份、油酸3份、油酸钠3份、辛酸甲酯4份、十二烷基聚氧乙烯醚5份和水25份。
优选地，由以下重量份组分组成：氧化餐厨废弃油脂40份、煤油20份、油酸3份、油酸钠3份、辛酸甲酯4份、十二烷基聚氧乙烯醚5份和水25份。
本发明还提供一种上述药剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)利用超临界氧化技术将餐厨废弃油脂进行氧化，获得氧化餐厨废弃油脂；
(2)在磁力搅拌的条件下，按照比例依次将煤油、油酸、油酸钠、辛酸甲酯、十二烷基聚氧乙烯醚及氧化餐厨废弃油脂加入反应容器中，搅拌5min；
(3)提高反应的温度和压力，以水作为超临界反应介质，将水在超临界技术下制备成超临界流体，对复合浮选药剂原料进行超临界混合乳化处理，处理完成后，即可获得乳状油溶性复合选煤浮选药剂。
优选地，步骤(1)在进行氧化时的超临界氧化时间为5-10min。
优选地，步骤(3)中超临界流体制备时的临界压力为22.1MPa，临界温度为374℃。
优选地，步骤(3)中超临界混合乳化处理的时间为15min。
本发明的有益效果在于：
1.本发明中采用疏水性强的烃类油即煤油作为捕收剂组成的一部分，煤油组份中具有不同长度的碳链，因此具有较强的选择性，与起泡性能良好的脂肪醇聚乙烯醚联用，可以极大的增强浮选药剂的性能，同时利用超临界混合乳化技术获得新型复合浮选药剂，制备工艺简单，不涉及复杂的操作，便于工业化推广。
2.本发明是在超临界技术工艺下实现的，在此条件下超临界水具有很大的可压缩性，自身扩散系数增加了7～24倍，溶液分散性极大提高，有很好的溶解其他物质的性能，能形成长期稳定存在的乳状新型复合选煤浮选药剂。
3.本发明利用超临界氧化，将餐厨废弃油脂氧化使之产生大量饱和和不饱和脂肪酸，这些脂肪酸的烃链范围广，捕捉范围大，且疏水性好，捕收力强，在超临界水的促进下，将脂肪酸中的不饱和键转化为相应的饱和键，从而增强其捕收性；上述捕捉剂和煤油配合使用，一方面能够起到增效作用，能够减少煤油用量，从而节约化石能源用量；另一方面，将餐厨废弃油脂进行有效分解，能够避免环境污染，减少食品安全威胁。
4.本发明制备的新型复合浮选药剂与现有复合药剂相比，起泡更高效、捕收性能更好、抗泥化能力强、性质稳定，泡沫不发粘且易消散，适应性强、浮选速度快、药剂制备简便、原料来源广泛，克服了已有复合药剂稳定性能较差的缺陷，能在室温下保持长期稳定不分层。
5.本发明制备的新型复合选煤浮选药剂，在实际应用中可以直接添加，不需额外的分散乳化设备，使用简便灵活，用量少，效果明显。
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做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。
下面各实施例中未注明具体条件的试验方法，均按照本领域的常规方法和条件进行，所用的材料若无特殊说明均为市售。
实施例1：
一种新型复合选煤浮选药剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：氧化餐厨废弃油脂30份、煤油30份、油酸3份、油酸钠3份、辛酸甲酯4份、十二烷基聚氧乙烯醚5份和水25份。
具体按照以下步骤实施：
步骤1、利用超临界氧化技术将餐厨废弃油脂进行氧化，餐厨废弃油脂氧化后会产生大量脂肪酸，能够作为制备复合选煤浮选药剂的原料之一，超临界氧化时间为5-10min；
步骤2、在磁力搅拌的条件下，按照比例依次将煤油、油酸、油酸钠、辛酸甲酯、十二烷基聚氧乙烯醚及氧化后的餐厨废弃油脂加入反应容器中，搅拌5min；
步骤3、提高反应的温度和压力，以水作为超临界反应介质，将水在超临界条件下制备成超临界流体，对新型复合浮选药剂原料进行超临界混合乳化处理，处理完成后，即可获得乳状油溶性复合选煤复合浮选药剂；超临界氧化时间为15min；超临界流体制备时的临界压力为22.1MPa，临界温度为374℃。
本实例制备的新型复合选煤浮选药剂在室温下自然静置48h，并间隔一定时间震荡和摇晃，观察药剂是否分层，评价其稳定性能；通过测试结果显示本发明产物在室温下静置48h后仍稳定不分层，具有良好的稳定性能。
实施例2：
一种新型复合选煤浮选药剂，其制备原料由以下重量份数的组分组成：氧化餐厨废弃油脂40份、煤油20份、油酸3份、油酸钠3份、辛酸甲酯4份、十二烷基聚氧乙烯醚5份和水25份。
制备方法同实施例1，区别在于将配方改为实施例2的配方。
利用实施例1-2均制备出了性能良好的复合选煤浮选药剂，利用实施例1-2制备出的复合选煤浮选药剂和传统的非极性烃油类捕收剂进行浮选试验现象观察及效果对比，以说明实施例1-5的良好效果。具体流程如下：
步骤1、将粒度小于0.5mm的低阶煤煤泥(入料灰分25％)加入浮选槽中，加入自来水调浆，搅拌1-2min；
步骤2、在步骤1的矿浆中加入捕收剂(用量1.5kg/t)，搅拌2min后加入起泡剂，搅拌0.5min；
步骤3、步骤2的矿浆中充入气泡进行浮选，浮选时间为3min，获取浮选产品与传统的非极性烃油类捕收剂进行对比；
所述步骤3中，相同药剂用量时，观察到本发明制备的新型复合捕收剂较传统的非极性烃油类捕收剂，药剂在矿浆中的分散性好，浮选速率快、泡沫稳定性强且易消散，精煤产率均有不同程度的提高。
具体实验数据如下：
实施例1：精煤可燃体回收率82％，精煤灰分为12.5％；
实施例2：精煤可燃体回收率78％，精煤灰分为11.2％；
传统烃类油药剂：精煤可燃体回收率60％，精煤灰分为11.5％。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种新型氧化餐厨废弃油脂复合选煤浮选药剂，其特征在于，由以下重量份组分组成：氧化餐厨废弃油脂30-40份、煤油20-30份、油酸3份、油酸钠3份、辛酸甲酯4份、十二烷基聚氧乙烯醚5份和水15-35份。
2.如权利要求1所述的一种新型氧化餐厨废弃油脂复合选煤浮选药剂，其特征在于，由以下重量份组分组成：氧化餐厨废弃油脂30份、煤油30份、油酸3份、油酸钠3份、辛酸甲酯4份、十二烷基聚氧乙烯醚5份和水25份。
3.如权利要求1所述的一种新型氧化餐厨废弃油脂复合选煤浮选药剂，其特征在于，由以下重量份组分组成：氧化餐厨废弃油脂40份、煤油20份、油酸3份、油酸钠3份、辛酸甲酯4份、十二烷基聚氧乙烯醚5份和水25份。
4.如权利要求1所述的一种新型氧化餐厨废弃油脂复合选煤浮选药剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)利用超临界氧化技术将餐厨废弃油脂进行氧化，获得氧化餐厨废弃油脂；
(2)在磁力搅拌的条件下，按照比例依次将煤油、油酸、油酸钠、辛酸甲酯、十二烷基聚氧乙烯醚及氧化餐厨废弃油脂加入反应容器中，搅拌5min；
(3)提高反应的温度和压力，以水作为超临界反应介质，将水在超临界技术下制备成超临界流体，对复合浮选药剂原料进行超临界混合乳化处理，处理完成后，即可获得乳状油溶性复合选煤浮选药剂。
5.如权利要求4所述的一种新型氧化餐厨废弃油脂复合选煤浮选药剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)在进行氧化时的超临界氧化时间为5-10min。
6.如权利要求4所述的一种新型氧化餐厨废弃油脂复合选煤浮选药剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中超临界流体制备时的临界压力为22.1MPa，临界温度为374℃。
7.如权利要求4所述的一种新型氧化餐厨废弃油脂复合选煤浮选药剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中超临界混合乳化处理的时间为15min。
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2023
- 2023-01-10 CN CN202310031674.7A patent/CN116441051A/zh active Pending
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