專(zhuān)利名稱(chēng)：用于通過(guò)浮選生產(chǎn)低灰分含量精煤的混合起泡劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于灰分與碳的分離的細(xì)分散煤顆粒的泡沫浮選。具體地說(shuō)，本發(fā)明 涉及適合泡沫浮選工藝以提高泡沫浮選工藝的效率和煤選擇性的改良起泡劑。
背景技術(shù)：
在煤炭工業(yè)中，作為與煤的混合物生產(chǎn)了各類(lèi)頁(yè)巖和粘土。為了提高煤的熱值并 減少運(yùn)費(fèi)，通常采用復(fù)雜的洗煤法來(lái)減小總灰分含量。在該洗煤法中，將煤分級(jí)至一定尺 寸，通常小于15mm且大于l/2mm，然后進(jìn)料入重介旋流器。利用泡沫浮選工藝分離含于煤漿中的煤的細(xì)顆粒(小于l/2mm)的常規(guī)方法是眾 所周知的。泡沫浮選工藝涉及將空氣導(dǎo)入煤漿。使疏水性的煤顆粒與細(xì)分散的空氣泡接觸 以致細(xì)小的空氣泡被粘附到疏水性的煤顆粒上。然后，攜帶氣泡的顆粒得以上升，在煤漿的表面上形成泡沫。從煤漿表面撇取含有 疏水性煤顆粒的泡沫并收集，同時(shí)棄去沒(méi)有粘附到所述空氣泡上且仍懸浮于煤漿中的任何 親水性雜質(zhì)顆粒。煤粉的浮選作為分離和精選工藝變得日益重要，其中，從采礦作業(yè)回收的煤的顆 粒大小和品級(jí)都降低了。為了回收由其它煤回收技術(shù)遺漏的煤粉，從洗煤場(chǎng)或尾煤脫除煤 粉的能力也是有利的。為了改善浮選工藝的選擇性和回收率并加強(qiáng)煤粉的浮選，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用于加入煤 漿中的各種試劑。起泡劑和捕收劑是常用于煤浮選的兩類(lèi)試劑。起泡劑用于提供穩(wěn)定的浮 選泡沫，該浮選泡沫持久到足以促進(jìn)選煤，但不能持久到它不能被消除而妨礙后續(xù)處理的程度。只有在已經(jīng)發(fā)生了灰分顆粒從煤中釋放的情況下，才可以實(shí)現(xiàn)利用泡沫浮選進(jìn)行 這些不希望有的顆粒與煤的分離。最高品位煤由于其疏水表面而可自然浮選，所以通常只 需起泡劑即可進(jìn)行浮選。起泡劑賦予空氣泡以彈性，增強(qiáng)顆粒附著性而使煤漂浮在煤漿的 表面。常規(guī)起泡劑基本上可以分為四類(lèi)。第一類(lèi)由芳族醇類(lèi)如a-甲酚和2，3_ 二甲苯 酚組成。第二類(lèi)是烷氧基類(lèi)，如三乙氧基丁烷(TEB)。第三類(lèi)由脂族醇如2-乙基己醇、乙酰 丙酮和甲基異丁基甲醇(MIBC)組成。近年來(lái)，第四類(lèi)合成起泡劑已投入市場(chǎng)，該合成起泡 劑由PE0(聚環(huán)氧乙烷)、PP0(聚環(huán)氧丙烷)和PB0(聚環(huán)氧丁烷)類(lèi)組成。這些化學(xué)品可 由如下一般方程表示R(X)n0H，其中，R = H或CnH2n+1，并且X = E0、P0或B0。與常規(guī)起泡劑和近期開(kāi)發(fā)的起泡劑相關(guān)的普遍問(wèn)題是1)對(duì)于寬粒度分布的浮 選進(jìn)料(0.5X0. 0mm)而言，對(duì)粗顆粒和超細(xì)顆粒不都是有效的。這是由于一些起泡劑對(duì)粗 顆粒是有效的而另一些起泡劑對(duì)浮選超細(xì)部分是有益的。II)不能從分散的高灰分的礦物 顆粒生產(chǎn)低灰分含量的精煤以及難以浮選如印度煤這樣的煤類(lèi)。涉及改良起泡劑的專(zhuān)利的 實(shí)例包括1986年4月15日發(fā)布的美國(guó)專(zhuān)利No. 4，582，596、1990年4月10日發(fā)布的美國(guó)專(zhuān) 利No. 4，915，825、1981年6月9日發(fā)布的美國(guó)專(zhuān)利No. 4，272，364、1985年3月12日發(fā)布的 美國(guó)專(zhuān)利No. 4，504，385、1994年4月19日發(fā)布的美國(guó)專(zhuān)利No. 5，304，317、1973年1月16日發(fā)布的美國(guó)專(zhuān)利No. 3，710，939，1986年8月19日發(fā)布的美國(guó)專(zhuān)利No. 4，606，818，1988年 8月2日發(fā)布的美國(guó)專(zhuān)利No. 4，761，223、1990年5月15日發(fā)布的美國(guó)專(zhuān)利No. 4，925，559。 因此，本發(fā)明人已經(jīng)開(kāi)發(fā)了包含酮和酯官能團(tuán)以及少量調(diào)節(jié)劑的起泡劑。這種新型起泡劑 克服了上述常規(guī)的、早期發(fā)明的起泡劑的許多缺點(diǎn)，并具備下列優(yōu)點(diǎn)以更好的選擇性增大 了精煤回收率，一種用于煤浮選工藝時(shí)兼具起泡劑和捕收劑性能的起泡劑。發(fā)明目的因此，本發(fā)明一個(gè)目的是提出適合泡沫浮選工藝以提高泡沫浮選工藝的效率和煤 選擇性的改良起泡劑，它消除了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。本發(fā)明另一個(gè)目的是提出適合泡沫浮選工藝以提高泡沫浮選工藝的效率和煤選 擇性的改良起泡劑，它提高了泡沫浮選工藝的效率。本發(fā)明又一個(gè)目的是提出適合泡沫浮選工藝以提高泡沫浮選工藝的效率和煤選 擇性的改良起泡劑，它能夠分離非常細(xì)的煤顆粒。本發(fā)明再一個(gè)目的是提出適合泡沫浮選工藝以提高泡沫浮選工藝的效率和煤選 擇性的改良起泡劑，它實(shí)現(xiàn)雙重作用，即起泡劑和捕收劑。本發(fā)明還有一個(gè)目的是提出適合泡沫浮選工藝以提高泡沫浮選工藝的效率和煤 選擇性的改良起泡劑，它成本更低而且是對(duì)生態(tài)環(huán)境友好的。發(fā)明概述本發(fā)明涉及選煤的泡沫浮選工藝，其中，在起泡劑的存在下，在煤泡沫浮選條件 下，將作為泡沫相的固體煤顆粒與作為水相的殘余固體進(jìn)料顆粒選擇性地分離。這種工藝 的改進(jìn)特征在于一種起泡劑，它包含酯、酮分子和環(huán)氧化物調(diào)節(jié)劑的摻和混合物。根據(jù)本發(fā)明的工藝，它的起泡劑的用量范圍在約0. 1至約0. 2kg之間/(噸粒度小 于l/2mm的粉煤)。本發(fā)明又一個(gè)目的是可將該起泡劑與另外的捕收劑、促進(jìn)劑和/或其它起泡劑一 起加到泡沫浮選工藝中。另外的捕收劑選自由燃料油、聚合物和酯組成的組。這些另外的 捕收劑的用量范圍在約0. 175至約0. 350千克之間/噸煤。本發(fā)明還具有下文將進(jìn)一步描述的另外的詳細(xì)特征。發(fā)明詳述本發(fā)明的改良起泡劑優(yōu)選以如下表1所示組合物的形式應(yīng)用。表 1化學(xué)品-在混合起泡劑中的Wt%2，6-二甲基-4-庚酮-85-89%乙酸四氫糠酯-10-12%1，2-環(huán)氧十二烷-0. 25- 30 %水-4.75-5.25%將Denver D_12，2. 5升生產(chǎn)能力的浮選池用于浮選試驗(yàn)。該裝置的底部設(shè)有擋板， 以避免浮選池內(nèi)的煤漿渦動(dòng)，配備一個(gè)用于適當(dāng)混合煤漿的葉輪，它的轉(zhuǎn)速可以通過(guò)一個(gè) 調(diào)速器來(lái)控制。還配備一個(gè)壓縮機(jī)以1 lpm的間隔在O-2-lpm范圍內(nèi)給浮選池提供空氣。 該浮選池具有通過(guò)補(bǔ)充水箱和泡沫去除系統(tǒng)的自動(dòng)煤漿水平控制器。對(duì)于每批浮選，將250克煤樣在已知體積的水中潤(rùn)濕1小時(shí)。將其轉(zhuǎn)入2. 5升生產(chǎn)
4能力的Denver池。添加額外的水以維持所需的煤漿密度，即10-14%固體含量。以850rpm 的葉輪速度讓煤漿潤(rùn)濕3分鐘。然后添加高速柴油(捕收劑)并且調(diào)節(jié)3分鐘。調(diào)節(jié)之后， 添加必需量的起泡劑。再次調(diào)節(jié)另外3分鐘。向浮選池注入水至標(biāo)記的高度，開(kāi)啟進(jìn)氣閥 并保持在2 1pm。在浮選30、60、120和240秒后收集泡沫樣品。收集最終的泡沫樣品后，停 止機(jī)器。將泡沫產(chǎn)品和尾煤(留在機(jī)器里的那部分)干燥、稱(chēng)重并分析它們的灰分含量。
實(shí)施例在該研究中采用一份典型的小于0. 5mm尺寸的半煙煤浮選進(jìn)料煤樣。煤樣的性質(zhì) 是難以漂浮。按照ASTM D 3174-73標(biāo)準(zhǔn)的灰分分析表明，樣品含有24.5%灰分。對(duì)典型的 浮選進(jìn)料樣品進(jìn)行按尺寸的重量和灰分分布分析。所述浮選進(jìn)料含有高百分比(20%)的 過(guò)大粒度部分，即-1+0. 5mm，具有23. 5%灰分。-0. 075mm的超粒度部分在浮選進(jìn)料含量中 具有最大重量貢獻(xiàn)，約50%。用于對(duì)比的常規(guī)起泡劑是甲基異丁基甲醇(MIBC)。將上述本 發(fā)明的改良起泡劑與MIBC對(duì)比。對(duì)不同的精煤的浮選率示于

圖1。通過(guò)最佳起泡劑和捕收 劑用量隨試驗(yàn)變化給出了每種起泡劑的結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果圖1顯示了與MIBC相比所述改良起泡劑能生產(chǎn)低灰分含量(8% )的精煤。它反 映出，在每個(gè)精煤灰分含量下，改良起泡劑與MIBC相比能產(chǎn)生更高的精煤回收率。圖2顯示不同粒度的泡沫產(chǎn)品中按粒度的精煤灰分％。它反映出，對(duì)于所有的粒 度部分(由粗到超細(xì)部分)，本發(fā)明的改良起泡劑與MIBC相比以更好的選擇性生產(chǎn)精煤。圖3顯示了表1的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
適合泡沫浮選工藝以提高泡沫浮選工藝的煤分選選擇性和效率的改良起泡劑，它包含下列物質(zhì)的摻和混合物酮(2，6-二甲基-4-庚酮) -85-89％(Wt％)酯分子(乙酸四氫糠酯) -10-12％(Wt％)環(huán)氧化物調(diào)節(jié)劑(1，2-環(huán)氧十二烷) -0.25-0.30％(Wt％)水 -4.75-5.25％(Wt％)
2.權(quán)利要求1的起泡劑，其中，在改良起泡劑的存在下，在煤泡沫浮選條件下，將作為 泡沫相的固體煤顆粒與作為水相的殘余固體進(jìn)料顆粒選擇性地分離。
3.權(quán)利要求1的起泡劑，其中，所述起泡劑的用量范圍在約0.10至約0. 2千克之間/ 噸煤。
4.權(quán)利要求1的起泡劑，其中，在低灰分水平下，與商品起泡劑相比，精煤回收率的改 進(jìn)是5-7%。
5.如本文結(jié)合附圖大體描述和闡釋的適合泡沫浮選工藝的改良起泡劑。酮(2，6-二甲基-4-庚酮) 酯分子(乙酸四氫糠酯) 環(huán)氧化物調(diào)節(jié)劑(1，2-環(huán)氧十二烷) 水-85-89% (fft% ) -10-12% (fft% ) -0. 25-0. 30% (fft% ) ■4. 75-5. 25% (fft% )
全文摘要
適合泡沫浮選工藝以提高泡沫浮選工藝的煤分選選擇性和效率的改良起泡劑，它包含下列物質(zhì)的摻和混合物酮(2，6-二甲基-4-庚酮)-85-89％(Wt％)；酯分子(乙酸四氫糠酯)-10-12％(Wt％)；環(huán)氧化物調(diào)節(jié)劑(1，2-環(huán)氧十二烷)-0.25-0.30％(Wt％)；水-4.75-5.25％(Wt％)。
文檔編號(hào)B03D1/02GK101861211SQ200880008778
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2008年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月19日
發(fā)明者A·K·古普塔, D·巴哈塔查杰, P·庫(kù)瑪 申請(qǐng)人:塔塔鋼鐵有限公司