專(zhuān)利名稱(chēng)：一種煤泥微乳化捕收劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專(zhuān)利涉及煤泥浮選技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤泥微乳化捕收劑。
背景技術(shù)：
煤炭是我國(guó)最重要的能源，從門(mén)類(lèi)上看，雖然我國(guó)煤炭資源煤類(lèi)齊全，但各煤種賦存狀況卻表現(xiàn)不同。稀缺品種煤炭資源是指在我國(guó)實(shí)際煤炭資源保有儲(chǔ)量中賦存較少，同時(shí)又對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和發(fā)展起著重要作用的煤炭品種。參照我國(guó)煤炭資源分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)(GB5751-86)及煤炭資源各煤種賦存利用實(shí)際，煤炭資源中煉焦用煤、優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤及其他特殊煤種當(dāng)屬煤炭資源中的稀缺品種。長(zhǎng)期以來(lái)，由于受煤炭行業(yè)傳統(tǒng)發(fā)展模式的影響，這部分資源未能得到高效利用，尤其是優(yōu)質(zhì)稀缺煤泥的分選利用存在問(wèn)題最多，已造成稀缺品種煤炭資源消耗過(guò)快、浪費(fèi)嚴(yán)重等事實(shí)。隨著采煤機(jī)械化程度的提高和重介旋流器分選工藝的大量引入，在優(yōu)質(zhì)稀缺煤炭資源的加工利用過(guò)程中，煤泥所占比例逐漸增大，目前煤泥約占原煤入洗量的10-30%。由于煤泥具有良好的天然可浮性，因此，浮選是煤泥分選所采用的最廣泛的技術(shù)。浮選是依據(jù)礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異而實(shí)現(xiàn)分選的。目前，煤泥浮選過(guò)程中通常要加入非極性的中性烴類(lèi)油，如煤油和柴油等，其作為捕收劑吸附于煤粒的表面形成油膜，增強(qiáng)煤粒表面的疏水性，使其牢固的粘附在氣泡表面形成礦化氣泡，進(jìn)而與親水的矸石分離，實(shí)現(xiàn)分選的目的。烴類(lèi)油難溶于水，在水中分散性較差，只能以油滴(>1_)的形式存在，而浮選的煤粒粒徑一般在O. 5mm以下，分散的油滴粒徑較大會(huì)導(dǎo)致其與煤粒碰撞的幾率下降，降低浮選效率，另外，過(guò)大的油滴還會(huì)被較細(xì)小的煤粒過(guò)量吸附，造成藥劑的浪費(fèi)。為解決烴類(lèi)油捕收劑分散性差、浮選效率低的技術(shù)缺陷，中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN101722111A (申請(qǐng)?zhí)?01010034074.9)公開(kāi)了一種煤泥浮選捕收劑及其制備方法，它是由下述質(zhì)量百分比的物質(zhì)組成煤油和/或輕柴油20% -50%，主乳化劑1% -5%，輔助乳化劑O. 006% -O. 015%，余量為水；其中，所述主乳化劑是聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯與脫水山梨醇脂肪酸酯的混合物，所述主乳化劑的HLB值在12. 8-14. 3之間；所述輔助乳化劑選自十二烷基苯磺酸鈉或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉與十二烷基苯磺酸鈉以質(zhì)量比I O. 5-2混合得到的混合物。該煤泥浮選捕收劑雖然能提高浮精產(chǎn)率，但還存在以下缺陷一是由于該煤泥捕收劑屬于乳狀液的范疇，因此，穩(wěn)定性差，存在短時(shí)間內(nèi)“破乳”的問(wèn)題，“破乳”后即失效，不易存儲(chǔ)，不利用工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用。二是乳狀液捕收劑的油滴粒徑較大，一般為O. 5mm左右，在實(shí)際使用過(guò)程中仍然存在捕收劑消耗量大的問(wèn)題。目前有學(xué)者提出了對(duì)捕收劑進(jìn)行微乳化和乳化的技術(shù)，比如2005年全國(guó)選煤學(xué)術(shù)會(huì)議論文集中刊登了一篇有關(guān)“捕收劑的乳化及微乳化技術(shù)”，其中論述了利用RM和SLL表面活性劑作為乳化劑對(duì)捕收劑進(jìn)行乳化，從而解決捕收劑因散性差而浮選效率低的技術(shù)缺陷。該文獻(xiàn)從表面上看對(duì)捕收劑進(jìn)行了微乳化，實(shí)際上，它加入的RM和SLL表面活性劑是作為乳化劑使用，處理后的捕收劑和上述專(zhuān)利文獻(xiàn)一樣，也是屬于乳狀液的范疇，同樣沒(méi)解決穩(wěn)定性差和捕收劑消耗量大的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了同時(shí)克服乳狀類(lèi)捕收劑穩(wěn)定性差、捕收劑消耗量大以及烴類(lèi)油捕收劑浮選效果差的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種穩(wěn)定性好、浮選效率高和經(jīng)濟(jì)效益顯著的煤泥微乳化捕收劑。本發(fā)明同時(shí)提供這種煤泥捕收劑的微乳化方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的煤泥捕收劑是由以下質(zhì)量百分比的物質(zhì)組成烴類(lèi)油6% 15%，主乳化劑2% 6%，助表面活性劑2 4%，余量為水，其中所述的烴類(lèi)油是輕柴油，可選自下述至少一種10號(hào)輕柴油、O號(hào)輕柴油、-10號(hào)輕柴油、-20號(hào)輕柴油和-35號(hào)輕柴油；所述的主乳化劑是烷基酚類(lèi)聚氧乙烯醚類(lèi)表面活性劑(商品名OP系列)，至少選自下述一種0P-4、OP-7, 0P-9 和 ΟΡ-ΙΟ。所述的助表面活性劑至少選自下述一種C4 CS醇，以正戊醇和正己醇為佳。本發(fā)明制備方法是將上述烴類(lèi)油、主乳化劑和助表面活性劑按要求比例混合，在磁力攪拌器上預(yù)攪拌，邊攪拌邊加水，至透明澄清，然后在20-40°C范圍內(nèi)采用超聲發(fā)生器繼續(xù)進(jìn)行分散5-10分鐘，超聲波發(fā)生器超聲頻率為20-40KHZ。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
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在化學(xué)領(lǐng)域中，材料的性能一方面取決于原料的選取，更重要的是各原料的配比比例，在公開(kāi)的現(xiàn)有文獻(xiàn)中，制備捕收劑所用的原料烴類(lèi)油取值比例一般都較高，受此束縛，引導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員在開(kāi)發(fā)新的捕收劑時(shí)，只想到選取更加優(yōu)化的材料，沒(méi)有人去想其他方面的可能性。本發(fā)明克服這種技術(shù)偏見(jiàn)，提出了一種與以往捕收劑技術(shù)構(gòu)思完全不同的技術(shù)方案，大膽降低烴類(lèi)油取值比例，選取新的乳化劑，再輔以表面活性劑，使制備出來(lái)的捕收劑不但分散性好，而且穩(wěn)定性強(qiáng)，與乳狀的捕收劑相比，在精煤產(chǎn)率和灰分基本相當(dāng)?shù)那疤嵯?，?jié)油率可達(dá)30%以上。將本發(fā)明的捕收劑應(yīng)用于煤泥浮選中，有利于節(jié)約烴類(lèi)油用量，提高經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)檢測(cè)，本發(fā)明捕收劑油滴粒徑在IOOnm以下，能顯著提高烴類(lèi)油在水中的分散性；放置6個(gè)月以上也沒(méi)有明顯變化，外觀(guān)透明澄清，穩(wěn)定性好，且制備方法簡(jiǎn)單。


圖1為采用動(dòng)態(tài)光散射儀測(cè)定的本發(fā)明煤泥捕收劑中油滴的粒徑分布情況。圖中粒徑單位為納米(nm)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明加以說(shuō)明，以下實(shí)施例旨在進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。實(shí)施例一原料:-10號(hào)輕柴油 lg, 0P-4 為 O. 82g，正戊醇 O. 48g，水 12. 95g。制備方法將O號(hào)輕柴油、0P-7和正戊醇混合，在磁力攪拌器上預(yù)攪拌，邊加水邊攪拌，攪拌至透明澄清，然后采用超聲發(fā)生器繼續(xù)進(jìn)行分散5-10分鐘，超聲發(fā)生器超聲頻率采用20KHz，制備過(guò)程溫度控制在20°C。制備出來(lái)的捕收劑油滴粒徑在85nm實(shí)施例二原料0號(hào)輕柴油lg, 0P-7為O. 39g，正戊醇O. 25g，水8. 63g。制備方法與實(shí)施例一相同，不同的是制備過(guò)程溫度控制在30°C，超聲發(fā)生器超聲頻率采用28KHz。制備出來(lái)的捕收劑油滴粒徑在53nm。實(shí)施例三原料0號(hào)輕柴油lg, 0P-10為O. 29g，正戊醇O. 18g，水5. 2g。制備方法與實(shí)施例一相同，不同的是制備過(guò)程溫度控制在40°C，超聲發(fā)生器超聲頻率采用40KHz。制備出來(lái)的捕收劑油滴粒徑在38nm。圖1是采用動(dòng)態(tài)光散射儀測(cè)定的本發(fā)明煤泥捕收劑中油滴的粒徑分布情況，從圖中可以看出，本發(fā)明捕收劑的粒 徑小于lOOnm。為了驗(yàn)證本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，選取O號(hào)柴油和本發(fā)明三個(gè)實(shí)施例的微乳化捕收劑對(duì)同一批煤泥進(jìn)行浮選，浮選效果如下表。
權(quán)利要求
1.一種煤泥微乳化捕收劑，其特征在于，它是由以下質(zhì)量百分比的物質(zhì)組成的 烴類(lèi)油6% 15%，主乳化劑2% 6%，助表面活性劑2 4%，余量為水，其中 所述的烴類(lèi)油是輕柴油，選自10號(hào)輕柴油、O號(hào)輕柴油、-10號(hào)輕柴油、-20號(hào)輕柴油或-35號(hào)輕柴油； 所述的主乳化劑是烷基酚類(lèi)聚氧乙烯醚類(lèi)表面活性劑，商品名OP系列，至少選自下述一種:0P-4、OP-7, 0P-9 和 OP-1O ； 所述的助表面活性劑至少選自下述一種C4 CS醇。
2.如權(quán)利要求1所述的煤泥微乳化捕收劑，其特征在于，所述的助表面活性劑為正戊醇或正己醇。
3.一種制備權(quán)利要求1所述的煤泥微乳化捕收劑的方法，其特征在于，將烴類(lèi)油、主乳化劑和助表面活性劑按要求比例混合，在磁力攪拌器上預(yù)攪拌，邊攪拌邊加水，攪拌至透明澄清，然后在20-40°C范圍內(nèi)采用超聲發(fā)生器繼續(xù)進(jìn)行分散5-10分鐘，超聲波發(fā)生器超聲頻率為20-40KHz。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種煤泥微乳化捕收劑，它是由以下質(zhì)量百分比的物質(zhì)組成的烴類(lèi)油6%～15%，主乳化劑2%～6%，助表面活性劑2～4%，余量為水，其中烴類(lèi)油是輕柴油，選自10號(hào)輕柴油、0號(hào)輕柴油、-10號(hào)輕柴油、-20號(hào)輕柴油或-35號(hào)輕柴油；主乳化劑是烷基酚類(lèi)聚氧乙烯醚類(lèi)表面活性劑；助表面活性劑至少選自C4～C8醇中的一種。將本發(fā)明的捕收劑應(yīng)用于煤泥浮選中，有利于節(jié)約烴類(lèi)油用量，在精煤產(chǎn)率和灰分基本相當(dāng)?shù)那疤嵯拢?jié)油率可達(dá)30％以上。
文檔編號(hào)B03D101/02GK103056033SQ20131003252
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者李琳, 呂憲俊, 邱俊, 胡術(shù)剛, 陳平 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)