专利名称：一种煤泥微乳化捕收剂及其制备方法
技术领域：
本发明专利涉及煤泥浮选技术领域，尤其涉及一种煤泥微乳化捕收剂。
背景技术：
煤炭是我国最重要的能源，从门类上看，虽然我国煤炭资源煤类齐全，但各煤种赋存状况却表现不同。稀缺品种煤炭资源是指在我国实际煤炭资源保有储量中赋存较少，同时又对我国国民经济运行和发展起着重要作用的煤炭品种。参照我国煤炭资源分类标准(GB5751-86)及煤炭资源各煤种赋存利用实际，煤炭资源中炼焦用煤、优质无烟煤及其他特殊煤种当属煤炭资源中的稀缺品种。长期以来，由于受煤炭行业传统发展模式的影响，这部分资源未能得到高效利用，尤其是优质稀缺煤泥的分选利用存在问题最多，已造成稀缺品种煤炭资源消耗过快、浪费严重等事实。随着采煤机械化程度的提高和重介旋流器分选工艺的大量引入，在优质稀缺煤炭资源的加工利用过程中，煤泥所占比例逐渐增大，目前煤泥约占原煤入洗量的10-30%。由于煤泥具有良好的天然可浮性，因此，浮选是煤泥分选所采用的最广泛的技术。浮选是依据矿物表面物理化学性质的差异而实现分选的。目前，煤泥浮选过程中通常要加入非极性的中性烃类油，如煤油和柴油等，其作为捕收剂吸附于煤粒的表面形成油膜，增强煤粒表面的疏水性，使其牢固的粘附在气泡表面形成矿化气泡，进而与亲水的矸石分离，实现分选的目的。烃类油难溶于水，在水中分散性较差，只能以油滴(>1_)的形式存在，而浮选的煤粒粒径一般在O. 5mm以下，分散的油滴粒径较大会导致其与煤粒碰撞的几率下降，降低浮选效率，另外，过大的油滴还会被较细小的煤粒过量吸附，造成药剂的浪费。为解决烃类油捕收剂分散性差、浮选效率低的技术缺陷，中国专利公开号CN101722111A (申请号201010034074.9)公开了一种煤泥浮选捕收剂及其制备方法，它是由下述质量百分比的物质组成煤油和/或轻柴油20% -50%，主乳化剂1% -5%，辅助乳化剂O. 006% -O. 015%，余量为水；其中，所述主乳化剂是聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯与脱水山梨醇脂肪酸酯的混合物，所述主乳化剂的HLB值在12. 8-14. 3之间；所述辅助乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠与十二烷基苯磺酸钠以质量比I O. 5-2混合得到的混合物。该煤泥浮选捕收剂虽然能提高浮精产率，但还存在以下缺陷一是由于该煤泥捕收剂属于乳状液的范畴，因此，稳定性差，存在短时间内“破乳”的问题，“破乳”后即失效，不易存储，不利用工业现场使用。二是乳状液捕收剂的油滴粒径较大，一般为O. 5mm左右，在实际使用过程中仍然存在捕收剂消耗量大的问题。目前有学者提出了对捕收剂进行微乳化和乳化的技术，比如2005年全国选煤学术会议论文集中刊登了一篇有关“捕收剂的乳化及微乳化技术”，其中论述了利用RM和SLL表面活性剂作为乳化剂对捕收剂进行乳化，从而解决捕收剂因散性差而浮选效率低的技术缺陷。该文献从表面上看对捕收剂进行了微乳化，实际上，它加入的RM和SLL表面活性剂是作为乳化剂使用，处理后的捕收剂和上述专利文献一样，也是属于乳状液的范畴，同样没解决稳定性差和捕收剂消耗量大的技术问题。
发明内容
为了同时克服乳状类捕收剂稳定性差、捕收剂消耗量大以及烃类油捕收剂浮选效果差的技术缺陷，本发明提供一种稳定性好、浮选效率高和经济效益显著的煤泥微乳化捕收剂。本发明同时提供这种煤泥捕收剂的微乳化方法。为达到上述目的，本发明的煤泥捕收剂是由以下质量百分比的物质组成烃类油6% 15%，主乳化剂2% 6%，助表面活性剂2 4%，余量为水，其中所述的烃类油是轻柴油，可选自下述至少一种10号轻柴油、O号轻柴油、-10号轻柴油、-20号轻柴油和-35号轻柴油；所述的主乳化剂是烷基酚类聚氧乙烯醚类表面活性剂(商品名OP系列)，至少选自下述一种0P-4、OP-7, 0P-9 和 ΟΡ-ΙΟ。所述的助表面活性剂至少选自下述一种C4 CS醇，以正戊醇和正己醇为佳。本发明制备方法是将上述烃类油、主乳化剂和助表面活性剂按要求比例混合，在磁力搅拌器上预搅拌，边搅拌边加水，至透明澄清，然后在20-40°C范围内采用超声发生器继续进行分散5-10分钟，超声波发生器超声频率为20-40KHZ。本发明的优点是
`
在化学领域中，材料的性能一方面取决于原料的选取，更重要的是各原料的配比比例，在公开的现有文献中，制备捕收剂所用的原料烃类油取值比例一般都较高，受此束缚，引导本领域技术人员在开发新的捕收剂时，只想到选取更加优化的材料，没有人去想其他方面的可能性。本发明克服这种技术偏见，提出了一种与以往捕收剂技术构思完全不同的技术方案，大胆降低烃类油取值比例，选取新的乳化剂，再辅以表面活性剂，使制备出来的捕收剂不但分散性好，而且稳定性强，与乳状的捕收剂相比，在精煤产率和灰分基本相当的前提下，节油率可达30%以上。将本发明的捕收剂应用于煤泥浮选中，有利于节约烃类油用量，提高经济效益。经检测，本发明捕收剂油滴粒径在IOOnm以下，能显著提高烃类油在水中的分散性；放置6个月以上也没有明显变化，外观透明澄清，稳定性好，且制备方法简单。
图1为采用动态光散射仪测定的本发明煤泥捕收剂中油滴的粒径分布情况。图中粒径单位为纳米(nm)。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明加以说明，以下实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。实施例一原料:-10号轻柴油 lg, 0P-4 为 O. 82g，正戊醇 O. 48g，水 12. 95g。制备方法将O号轻柴油、0P-7和正戊醇混合，在磁力搅拌器上预搅拌，边加水边搅拌，搅拌至透明澄清，然后采用超声发生器继续进行分散5-10分钟，超声发生器超声频率采用20KHz，制备过程温度控制在20°C。制备出来的捕收剂油滴粒径在85nm实施例二原料0号轻柴油lg, 0P-7为O. 39g，正戊醇O. 25g，水8. 63g。制备方法与实施例一相同，不同的是制备过程温度控制在30°C，超声发生器超声频率采用28KHz。制备出来的捕收剂油滴粒径在53nm。实施例三原料0号轻柴油lg, 0P-10为O. 29g，正戊醇O. 18g，水5. 2g。制备方法与实施例一相同，不同的是制备过程温度控制在40°C，超声发生器超声频率采用40KHz。制备出来的捕收剂油滴粒径在38nm。图1是采用动态光散射仪测定的本发明煤泥捕收剂中油滴的粒径分布情况，从图中可以看出，本发明捕收剂的粒 径小于lOOnm。为了验证本发明的优点，选取O号柴油和本发明三个实施例的微乳化捕收剂对同一批煤泥进行浮选，浮选效果如下表。
权利要求
1.一种煤泥微乳化捕收剂，其特征在于，它是由以下质量百分比的物质组成的 烃类油6% 15%，主乳化剂2% 6%，助表面活性剂2 4%，余量为水，其中 所述的烃类油是轻柴油，选自10号轻柴油、O号轻柴油、-10号轻柴油、-20号轻柴油或-35号轻柴油； 所述的主乳化剂是烷基酚类聚氧乙烯醚类表面活性剂，商品名OP系列，至少选自下述一种:0P-4、OP-7, 0P-9 和 OP-1O ； 所述的助表面活性剂至少选自下述一种C4 CS醇。
2.如权利要求1所述的煤泥微乳化捕收剂，其特征在于，所述的助表面活性剂为正戊醇或正己醇。
3.一种制备权利要求1所述的煤泥微乳化捕收剂的方法，其特征在于，将烃类油、主乳化剂和助表面活性剂按要求比例混合，在磁力搅拌器上预搅拌，边搅拌边加水，搅拌至透明澄清，然后在20-40°C范围内采用超声发生器继续进行分散5-10分钟，超声波发生器超声频率为20-40KHz。
全文摘要
本发明公开了一种煤泥微乳化捕收剂，它是由以下质量百分比的物质组成的烃类油6%～15%，主乳化剂2%～6%，助表面活性剂2～4%，余量为水，其中烃类油是轻柴油，选自10号轻柴油、0号轻柴油、-10号轻柴油、-20号轻柴油或-35号轻柴油；主乳化剂是烷基酚类聚氧乙烯醚类表面活性剂；助表面活性剂至少选自C4～C8醇中的一种。将本发明的捕收剂应用于煤泥浮选中，有利于节约烃类油用量，在精煤产率和灰分基本相当的前提下，节油率可达30％以上。
文档编号B03D101/02GK103056033SQ20131003252
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月25日 优先权日2013年1月25日
发明者李琳, 吕宪俊, 邱俊, 胡术刚, 陈平 申请人:山东科技大学