專利名稱：一種細(xì)粒煤的電解浮選方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種細(xì)粒煤的電解浮選方法，屬細(xì)粒煤的洗選及應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤是一種混合物，含有多種化學(xué)物質(zhì)，例如碳、氫、氧、氮、硫、磷等，隨著機(jī)械化采煤程度的提高，細(xì)粒煤的數(shù)量急劇增加，隨著煤炭用戶對煤炭質(zhì)量的要求越來越嚴(yán)格，煤的應(yīng)用范圍越來越廣泛，一些高附加值產(chǎn)品的應(yīng)用，例如制藥、精細(xì)化工、化學(xué)制劑等使用的煤原料，都有很高的煤指標(biāo)；另一方面，需要控制環(huán)境污染，因而對潔凈煤技術(shù)提出了愈來愈高的要求，故必須對細(xì)粒煤先行洗選才可滿足使用要求；浮選是細(xì)粒煤的分選方法之一，是當(dāng)前精選細(xì)粒煤最有效的方法，浮選對煤泥水處理起著重要的作用，所以得到了廣泛應(yīng)用。浮選是細(xì)粒煤分選的重要方法，浮選過程是在固、液、氣三相體系中完成的復(fù)雜的 物理化學(xué)過程，一是顆粒界面性質(zhì)的調(diào)節(jié)，如潤濕性、表面電性、吸附特性的調(diào)節(jié)；二是利用顆粒之間作用的變化，調(diào)節(jié)并控制顆粒體系的分散和聚團(tuán)狀態(tài)；三是通過適當(dāng)?shù)奈锢韴鲎饔迷谙嘟缑妫鐨?液界面、液/液界面實(shí)現(xiàn)顆粒分選。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是針對背景技術(shù)的狀況，采用電解浮選法洗選細(xì)粒煤，以硫酸鋁為電解齊U，以仲辛醇為起泡劑，以煤油為捕收劑，在電解槽、浮選槽、泡沫槽、沉淀槽內(nèi)洗選細(xì)粒煤，以大幅度提高細(xì)粒煤的回收率和質(zhì)量。技術(shù)方案
本發(fā)明使用的化學(xué)物質(zhì)材料為細(xì)粒煤、硫酸鋁、仲辛醇、煤油、水、石墨管，其準(zhǔn)備用量如下以千克、升、毫米為計(jì)量單位
細(xì)粒煤 -C659H557O72N10S5P3100kg±0. Ikg
仲辛醇=C8H18O0. 049L±0. 0001L
煤油C225H4520.1L±0.01L
硫酸鋁=Al2(SO4)3 18H20Ikg±0. Olkg
水H202000L±1L
石墨管C300mmX 50mmX 500mm
電解浮選細(xì)粒煤方法如下
(I)精選化學(xué)物質(zhì)材料
對選煤使用的化學(xué)物質(zhì)材料要進(jìn)行精選，并進(jìn)行質(zhì)量純度控制
細(xì)粒煤固態(tài)固體含碳量>95%
仲辛醇液態(tài)液體96%
煤油液態(tài)液體96%硫酸鋁固態(tài)固體99.5%
石墨管固態(tài)固體含碳量> 99. 9%
水液態(tài)液體95%
(2)配制電解液
將硫酸鋁lkg±0. Olkg置于不銹鋼容器中，加入水10L，用攪拌器攪拌30min，使其溶解成0. 15mol/L的硫酸鋁水溶液；
(3)電解細(xì)粒煤 電解細(xì)粒煤是在電解槽內(nèi)進(jìn)行的，是在直流電場和電解液的作用下完成的；
①電解槽用不銹鋼材料制作，為直流電場陰極，電解槽中間垂直置放石墨管，石墨管為直流電場陽極；
②將細(xì)粒煤IOOkg加入電解槽內(nèi)；
將水1000L加入電解槽內(nèi)；
將0. 15mol/L的硫酸鋁水溶液IL加入電解槽內(nèi)；
③接通電解槽不銹鋼陰極電源；
接通石墨管陽極電源；
直流電場工作電壓36V，電流0. 5A ；
④在直流電場下，在電解液作用下對細(xì)粒煤進(jìn)行電解，電解時(shí)間15min，電解后成煤
漿；
(4)浮選細(xì)粒煤
①將電解后的煤漿抽入浮選槽內(nèi)，加入捕收劑煤油0.1L，加入起泡劑仲辛醇0. 049L,進(jìn)行浮選，浮選槽內(nèi)將產(chǎn)生泡沫層；
②關(guān)閉陰極、陽極直流電源；
③用刮板刮出泡沫層，然后將氣泡抽入泡沫槽內(nèi)，沉淀澄清，沉淀物為精煤；
(5)濃縮池濃縮
將浮選后剩余的煤漿抽至濃縮池，進(jìn)行濃縮，濃縮后放出澄清水，留存浮選后的細(xì)粒煤為尾煤；
(6)干燥處理精煤、尾煤
將浮選后的精煤、尾煤分別收集于陶瓷容器中，然后置于干燥箱中干燥，干燥溫度75°C，干燥時(shí)間120min，干燥后成精煤和尾煤；
(7)檢測、分析、表征
對精煤和尾煤的形貌、色澤、化學(xué)成分、化學(xué)物理性能進(jìn)行檢測、分析、表征；
用FTIR8400S型紅外光譜儀進(jìn)行煤樣官能團(tuán)分析；
用電泳儀進(jìn)行Zeta電位分析；
結(jié)論電解浮選的細(xì)粒煤精煤產(chǎn)物為黑色、顆粒狀粉體，產(chǎn)率95%，灰分7. 98%，尾煤為黑色粉體，產(chǎn)率為5%，灰分70. 52% ；
(8)儲(chǔ)存
將電解浮選后的精煤和尾煤分別儲(chǔ)存于干燥潔凈環(huán)境，要防水、防曬、防潮、防火、防酸堿鹽侵蝕，儲(chǔ)存溫度20°C ±2°C，相對濕度彡10%。 有益效果本發(fā)明與背景技術(shù)相比具有明顯的先進(jìn)性，細(xì)粒煤的電解浮選是在電解槽、浮選槽、泡沫槽、沉淀池內(nèi)進(jìn)行的，采用硫酸鋁為電解質(zhì)，仲辛醇為起泡劑，煤油為捕收劑，以石墨管為陽極、不銹鋼電解槽為電解陰極，在直流電場作用下進(jìn)行電解，然后進(jìn)行浮選、沉淀、干燥，電解浮選的精煤、尾煤純度高、雜質(zhì)少、水分含量少，可在制藥、精細(xì)化工及高附加值工業(yè)作原料使用，是十分理想的電解浮選細(xì)粒煤的方法。


圖I為電解浮選細(xì)粒煤狀態(tài)圖 圖中所示，附圖標(biāo)記清單如下
I、電解槽，2、不銹鋼陰極槽，3、石墨陽極管，4、第一煤漿泵，5、出液管，6、浮選槽，7、泡沫槽，8、沉淀池，9、電控箱，10、顯示屏，11、指示燈，12、陽極調(diào)控器，13、陰極調(diào)控器，14、第一煤漿泵開關(guān)，15、第二煤漿泵開關(guān)，16、電解攪拌器開關(guān)，17、浮選攪拌器開關(guān)，18、電解攪拌器，19、浮選攪拌器，20、陽極電纜，21、陰極電纜，22、電解液，23、浮選液，24、氣泡，25、導(dǎo) 線。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明
圖I所示，為電解浮選細(xì)粒煤狀態(tài)圖，各部位置、聯(lián)接關(guān)系要正確，按量配比，按序操作。電解浮選使用的化學(xué)物質(zhì)的量值是按預(yù)選設(shè)置的范圍確定的，以千克、升、毫米為
計(jì)量單位。細(xì)粒煤的電解浮選是在電解槽、浮選槽、泡沫槽、沉淀池內(nèi)進(jìn)行的，是在直流電場、電解液、起泡劑、捕收劑作用下完成的；
電解槽為矩形，電解槽I的周邊為不銹鋼陰極槽2，不銹鋼陰極槽2內(nèi)中間位置垂直置放石墨陽極管3、電解攪拌器18及電解液22，電解槽I的右部為浮選槽6，并由出液管5、第一煤漿泵4聯(lián)接，浮選槽6內(nèi)設(shè)有浮選攪拌器19及浮選液23 ;浮選槽6右部設(shè)有泡沫槽7、沉淀池8，并由出液管5、第二煤漿泵17聯(lián)接，浮選槽6內(nèi)的氣泡24進(jìn)入泡沫槽7內(nèi)沉淀澄清得到精煤，浮選槽6內(nèi)的煤漿進(jìn)入沉淀池8沉淀后得到尾煤；在電解槽I的左部設(shè)有電控箱9、在電控箱9上設(shè)有顯示屏10、指示燈11、陽極調(diào)控器12、陰極調(diào)控器13、第一煤漿泵開關(guān)14、第二煤漿泵開關(guān)15、電解攪拌開關(guān)16、浮選攪拌開關(guān)17，電控箱9通過陽極電纜20與石墨陽極管3聯(lián)接，通過陰極電纜21與不銹鋼陰極槽2聯(lián)接、通過導(dǎo)線25與電解攪拌器
18、浮選攪拌器19、第一煤漿泵4、第二煤漿泵17聯(lián)接。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)粒煤的電解浮選方法，其特征在于使用的化學(xué)物質(zhì)材料為細(xì)粒煤、硫酸鋁、仲辛醇、煤油、水、石墨管，其準(zhǔn)備用量如下以千克、升、毫米為計(jì)量單位細(xì)粒煤 -C659H557O72N10S5P3100kg±0. Ikg 仲辛醇=C8H18O0. 049L±0. 0001L 煤油C225H4520.1L±0.01L 硫酸鋁=Al2(SO4)3 18H20Ikg±0. Olkg水H202000L±1L 石墨管C300mmX 50mmX 500mm 電解浮選細(xì)粒煤方法如下 (1)精選化學(xué)物質(zhì)材料 對選煤使用的化學(xué)物質(zhì)材料要進(jìn)行精選，并進(jìn)行質(zhì)量純度控制 細(xì)粒煤固態(tài)固體含碳量>95%仲辛醇液態(tài)液體96%煤油液態(tài)液體96%硫酸鋁固態(tài)固體99.5% 石墨管固態(tài)固體含碳量> 99. 9%水液態(tài)液體95% (2)配制電解液 將硫酸鋁lkg±0. Olkg置于不銹鋼容器中，加入水10L，用攪拌器攪拌30min，使其溶解成0. 15mol/L的硫酸鋁水溶液； (3)電解細(xì)粒煤 電解細(xì)粒煤是在電解槽內(nèi)進(jìn)行的，是在直流電場和電解液的作用下完成的； ①電解槽用不銹鋼材料制作，為直流電場陰極，電解槽中間垂直置放石墨管，石墨管為直流電場陽極； ②將細(xì)粒煤IOOkg加入電解槽內(nèi)； 將水1000L加入電解槽內(nèi)； 將0. 15mol/L的硫酸鋁水溶液IL加入電解槽內(nèi)； ③接通電解槽不銹鋼陰極電源； 接通石墨管陽極電源； 直流電場工作電壓36V，電流0. 5A ； ④在直流電場下，在電解液作用下對細(xì)粒煤進(jìn)行電解，電解時(shí)間15min，電解后成煤漿； (4)浮選細(xì)粒煤 ①將電解后的煤漿抽入浮選槽內(nèi)，加入捕收劑煤油0.1L，加入起泡劑仲辛醇0. 049L,進(jìn)行浮選，浮選槽內(nèi)將產(chǎn)生泡沫層； ②關(guān)閉陰極、陽極直流電源； ③用刮板刮出泡沫層，然后將氣泡抽入泡沫槽內(nèi)，沉淀澄清，沉淀物為精煤； (5)濃縮池濃縮將浮選后剩余的煤漿抽至濃縮池，進(jìn)行濃縮，濃縮后放出澄清水，留存浮選后的細(xì)粒煤為尾煤； (6)干燥處理精煤、尾煤 將浮選后的精煤、尾煤分別收集于陶瓷容器中，然后置于干燥箱中干燥，干燥溫度75°C，干燥時(shí)間120min，干燥后成精煤和尾煤；· (7)檢測、分析、表征 對精煤和尾煤的形貌、色澤、化學(xué)成分、化學(xué)物理性能進(jìn)行檢測、分析、表征； 用FTIR8400S型紅外光譜儀進(jìn)行煤樣官能團(tuán)分析；· 用電泳儀進(jìn)行Zeta電位分析； 結(jié)論電解浮選的細(xì)粒煤精煤產(chǎn)物為黑色、顆粒狀粉體，產(chǎn)率95%，灰分7. 98%，尾煤為黑色粉體，產(chǎn)率為5%，灰分70. 52% ； (8)儲(chǔ)存 將電解浮選后的精煤和尾煤分別儲(chǔ)存于干燥潔凈環(huán)境，要防水、防曬、防潮、防火、防酸堿鹽侵蝕，儲(chǔ)存溫度20°C ±2°C，相對濕度彡10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種細(xì)粒煤的電解浮選方法，其特征在于細(xì)粒煤的電解浮選是在電解槽、浮選槽內(nèi)進(jìn)行的，是在直流電場、電解液、起泡劑、捕收劑作用下完成的； 電解槽為矩形，電解槽(I)的周邊為不銹鋼陰極槽(2)，不銹鋼陰極槽(2)內(nèi)中間位置垂直置放石墨陽極管(3)、電解攪拌器(18)及電解液(22)，電解槽(I)的右部為浮選槽(6)，并由出液管(5)、第一煤漿泵(4)聯(lián)接，浮選槽(6)內(nèi)設(shè)有浮選攪拌器(19)及浮選液(23);浮選槽(6)右部設(shè)有泡沫槽(7)、沉淀池(8)，并由出液管(5)、第二煤漿泵(17)聯(lián)接，浮選槽(6)內(nèi)的氣泡(24)進(jìn)入泡沫槽(7)內(nèi)沉淀澄清得到精煤，浮選槽(6)內(nèi)的煤漿進(jìn)入沉淀池(8)沉淀后得到尾煤；在電解槽(I)的左部設(shè)有電控箱(9)、在電控箱(9)上設(shè)有顯示屏(10)、指示燈(11)、陽極調(diào)控器(12)、陰極調(diào)控器(13)、第一煤漿泵開關(guān)(14)、第二煤漿泵開關(guān)(15)、電解攪拌開關(guān)(16)、浮選攪拌開關(guān)(17)，電控箱(9)通過陽極電纜(20)與石墨陽極管(3)聯(lián)接，通過陰極電纜(21)與不銹鋼陰極槽(2)聯(lián)接、通過導(dǎo)線(25)與電解攪拌器(18)、浮選攪拌器(19)、第一煤漿泵(4)、第二煤漿泵(17)聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種細(xì)粒煤的電解浮選方法，在電解浮選槽內(nèi)，采用石墨陽極管、不銹鋼陰極槽、以硫酸鋁為電解質(zhì)，在浮選槽內(nèi)采用仲辛醇為起泡劑、煤油為捕收劑，在直流電場作用下進(jìn)行電解浮選，然后進(jìn)行氣泡捕收、沉淀、干燥，得到精煤和尾煤，電解浮選的細(xì)粒煤純度高、雜質(zhì)少、水分含量少、精煤產(chǎn)率為95%、灰分為7.98%、尾煤產(chǎn)率為5%、灰分為70.52%，可在制藥、精細(xì)化工及高附加值工業(yè)作原料使用，是十分理想的電解浮選細(xì)粒煤的方法。
文檔編號(hào)B03D101/02GK102716813SQ201210204779
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者杜圣星, 樊玉萍, 董憲姝 申請人:太原理工大學(xué)