一种复配-改性制备低阶煤浮选药剂的方法

技术领域

本发明涉及煤泥浮选领域，针对常规浮选药剂浮选低阶煤时存在捕收能力弱、药剂用量高的问题，本发明提供了一种复配-改性制备低阶煤浮选药剂的方法。

背景技术

我国低阶煤资源储量大，在煤炭资源分布中占比达到57％，加强低阶煤的开发利用对于缓解能源紧张、实现能源充分利用具有重要意义。而对浮选回收低阶煤煤泥，可以进一步提高煤泥质量，最终提高煤泥发热量，减少回掺后的煤泥对主产品的影响。因此研究高效的低阶煤煤泥浮选技术是提高低阶煤煤泥的资源化利用的重要途径。

与高阶煤相比，低阶煤孔隙偏大、数量多，表面呈现粗糙状态，且低阶煤表面具有较多的含氧官能团，导致常规捕收剂难以吸附在低阶煤表面，且精煤产率相近的情况下，常规捕收剂用量显著增大，不利于浮选有效进行。

为了有效解决低阶煤难浮选的问题，科研人员将含氧成分与常规烃类油捕收剂复配可以增强煤泥表面疏水性。并以此为技术思路，研发了多种复配药剂以及特殊的杂极性药剂。其制备方法基本为物理混合为主，因此要达到理想的浮选成果，复配药剂所选用的原料普遍成本较高。将等离子体技术引入矿物加工，利用常规药剂制备杂极性药剂的开发研究受到越来越多的关注。除此以外，起泡剂作为浮选稳定性的关键因素，其研究相对较少，目前主要是通过乳化的方式增强其粘附效率，起泡剂的改性对提高低阶煤的浮选回收效率也是非常有意义的。

目前等离子所处理浮选药剂方法均为单种常规捕收剂。根据中国专利201820088348.4发明的一种烃类油改性制备低阶煤泥杂极性捕收剂的装置，《等离子体制备的捕收剂与低阶煤作用机理及应用》一文研究了等离子体处理装置用于改性十二烷浮选低阶煤时，可引入极性官能团，提高可燃体回收率；中国专利 201810043147.7利用了等离子体处理一种常规烃类油捕收剂效果显著；中国专利 201910788432.6中提到了采用等离子体激活水溶液中的单种烃类油捕收剂，也可改善煤表面亲水性，提高药剂吸附能力。但上述改性后浮选药剂用量都达到了 7.5kg/t以上，不易于实际应用。总体来看，通过等离子体处理的单种烃类油捕收剂可以引入杂极性组分，从而有效提高分选效率。但是为了进一步降低浮选药剂用量，有必要进行进一步探究。

发明内容

鉴于以上分析，本发明提供了一种复配-改性制备低阶煤浮选药剂的方法，将捕收剂起泡剂按不同比例混合后，经等离子体发生装置改性药剂的技术方法，解决低阶煤亲水性强、难浮选技术问题；解决低阶煤浮选药剂消耗量大的技术问题，降低浮选成本。

一种复配-改性制备低阶煤浮选药剂的方法，捕收剂与起泡剂以不同比例配置，分别给入低温空气等离子体装置处理后得到药剂1和药剂2，药剂1首先加入，搅拌后再加入药剂2，充气刮泡后得到精煤和尾煤。

进一步地，捕收剂为短链烃类油(C

进一步地，捕收剂与起泡剂配置比例为两种，质量比1为捕收剂与起泡剂质量比15％～25％，步骤b中质量比2为捕收剂与起泡剂质量比75％～85％。

进一步地，低温等离子体发生装置为介质阻挡放电；低温空气等离子体处理时间为6-10min。

进一步地，低阶煤矿浆调浆后2min给入药剂1，搅拌时间为2min后再给入药剂2，搅拌1min可充气刮泡后得到精煤与尾煤。

进一步地，煤泥粒径≤0.5mm；所需矿浆浓度为50g/l；药剂1与药剂2总体用量为2-4kg，药剂用量均以每吨干煤泥用量计算。

有益效果：等离子体处理的药剂1在保留部分短链烷烃的基础上，产生了短链烷烃的氧化物、以及改性后特有的长链烷烃氧化物。多种极性化学组分的产生促使药剂1对低阶煤表面具有良好的改性作用，且长链有机物的存在一定程度上强化了药剂捕收性能，有效提高了煤泥表面疏水性。等离子体处理的药剂2中存在多种短链醇类物质以及特有的长链醇类，有效提高了药剂起泡性能。药剂1 和2在多种极性官能团相互作用下，具有强烈的捕收性能和起泡性能，可以在保证精煤产率的前提下，有效减少浮选药剂用量，节约浮选成本。

本发明提供了一种复配-改性制备低阶煤浮选药剂的方法，对两种复配后的药剂进行改性制备杂极性浮选药剂，不仅提高了煤泥自身疏水性，而且强化了药剂的起泡性能，有效降低了低阶煤浮选药剂消耗量。

附图说明

图1为浮选流程图。

具体实施方式

本发明涉及低阶煤浮选领域，针对浮选低阶煤时常规药剂消耗量大、捕收能力弱的问题，提供了一种复配-改性制备低阶煤浮选药剂的方法。具体实施方式如下：

针对本发明提出的常规捕收剂与起泡剂的应用，这里选取煤油与仲辛醇按一定比例混合后得到两种复配药剂。比例1选取15～25％，给入低温等离子体发生装置改性后得到药剂1，比例2选取75～85％，给入低温等离子体发生装置改性后得到药剂2，药剂1在浮选调浆2min后给入矿浆，继续搅拌2min后给入药剂 2，搅拌1min可充气刮泡后得到精煤与尾煤。其中低阶煤试验煤样来源于神东长焰煤，灰分为20.44％，取粒径≤0.5mm煤泥进行煤样浮选试验。

为了使本发明技术方法容易理解，现结合附图采用具体实例，对本发明的技术方案进行描述。需要指出的是在此所述的实施例仅为本发明的部分实施例，而非本发明的全部实现方式，其作用只在于为公众提供理解本发明内容更为直观明了的方式，而不是对本发明所述技术方案的限制。在不脱离本发明构思的前提下,所有本领域普通技术人员没有做出创造性劳动就能想到的其它实施方式，及其它对本发明技术方案的简单替换和各种变化，都属于本发明的保护范围。

实施例1

实施例1中药剂1制备原料中煤油与仲辛醇质量比20％，药剂2制备原料中煤油与仲辛醇质量比80％。

实施例2

实施例2与实施例1类似，区别仅在于药剂1制备原料中煤油与仲辛醇质量比25％，药剂2制备原料中煤油与仲辛醇质量比75％。

对比例1

对比例1煤油直接作捕收剂、仲辛醇作起泡剂。

对比例2

对比例2为根据中国专利201810043147.7所公开的等离子体处理的烃类油浮选低阶煤的方法，即采用等离子体改性后的煤油作捕收剂，此外还将等离子体改性后的仲辛醇作起泡剂。

表1实施例与对比例浮选指标对比

由表1可知，本实施例1在煤油用量1.8kg/t、仲辛醇用量0.6kg/t的条件下，精煤产率达到70.68％，精煤灰分5.49％，与常规浮选对比例1浮选效果接近，但浮选药剂用量节约了10kg/t以上。实施例2与实施例1浮选药剂用量整体接近，精煤产率也超过了70％，浮选效果较为稳定。根据对比例2，在煤油用量2.1 kg/t、仲辛醇用量0.6kg/t的条件下，精煤产率为59.45％，比实施例2精煤产率低15％，对比实施例1、2与对比例1、2发现，本发明采用的复配-改性后药剂有效改善低阶煤浮选效果的同时有效节约了浮选药剂用量。