本發(fā)明涉及一種煤泥浮選捕收劑及其應用，特別是一種低階煤煤泥浮選捕收劑及其應用。
背景技術：
低階煤為變質程度較低的煤種，主要包括褐煤、長焰煤、弱黏煤、不粘煤等，占我國煤炭儲量50％以上。其中-0.5mm細粒煤稱為低階煤煤泥，具有疏水性差、粒度細、比表面積大等突出特點。浮選作為分選細粒礦物的最廣泛的方法，可有效實現(xiàn)細粒煤泥的降灰提質，提高其利用價值。但常規(guī)捕收劑(如柴油、煤油等)用于低階煤煤泥浮選存在藥耗高、浮選成本高等問題，致使低階煤泥難以實現(xiàn)經(jīng)濟、高效分選。因此大量未經(jīng)過分選提質的低階煤煤泥選擇摻入末精煤進行分選，導致了動力煤產(chǎn)品質量下降，燃燒污染嚴重；而對于部分中高灰低階煤泥(灰分>40％)，由于利用價值極低而被丟棄至矸石，存在著自燃和揚塵危害。低階煤煤泥由于缺乏經(jīng)濟、有效的降灰提質手段，導致煤泥出路不暢，成為制約我國煤炭清潔高效利用的關鍵問題。
低階煤煤泥由于表面含氧官能團多，使其表面形成的水化膜較厚，常規(guī)捕收劑難以在表面鋪展顯著改善其表面疏水性，往往需要加大捕收劑用量以提高其回收率。浮選分離中，以柴油為捕收劑時，其噸煤泥耗量在8kg/t以上，有的甚至高達50kg/t，昂貴的藥劑成本使得低階煤浮選毫無經(jīng)濟性可言。本發(fā)明人曾提出了一種煤炭深度凈化系統(tǒng)及方法(專利號：ZL201110195118.0)，將非常規(guī)浮選技術——油泡浮選用于低階煤煤泥分選，成功地做到了低藥耗量分選低階煤煤泥。該方法因存在藥劑加熱環(huán)節(jié)，存在一定安全隱患，使其難以推廣應用。因此針對低階煤煤泥浮選常規(guī)藥劑藥耗高、成本高，非常規(guī)浮選方法操作性差的現(xiàn)狀，依據(jù)低階煤煤泥特性研制出適用于常規(guī)浮選的特殊高效藥劑，不僅有利于實現(xiàn)我國動力煤煤泥浮選提質及煤炭資源高效清潔利用，同時對減少燃煤污染、提高煤企經(jīng)濟效能意義重大。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種低階煤煤泥浮選捕收劑及其應用。通過藥劑復配，實現(xiàn)非常規(guī)方法——油泡浮選中油品的復原并加以優(yōu)化改進，用于低階煤煤泥浮選捕收劑以完成常規(guī)浮選的經(jīng)濟高效分選。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：捕收劑包括烴類油和促進劑，以質量百分比復配而成，所述的烴類油為：C10～C16烴類油60-75％，所述的促進劑為：C6～C8酸8-15％，C10～C18酯4-8％，C5～C7酮6-12％和C5～C9醛7-13％。
所述的C10～C16烴類油為：柴油或煤油；
所述的C6～C8酸為：正辛酸及其同系物；
所述的C10～C18酯為：苯甲酸丁酯及其同系物；
所述的C5～C7酮為：二異丁基酮及其同系物；
所述的C5～C9醛為：正戊醛及其同系物。
配置捕收劑時，在攪拌桶中先加入C10～C16烴類油，然后加入促進劑，按照配比依次添加C6～C8酸、C10～C18酯、C5～C7酮和C5～C9醛，攪拌30min以上，藥劑混合均勻后，即得到復配捕收劑。
捕收劑在低階煤煤泥浮選中的應用：將所述捕收劑和起泡劑加入浮選礦漿中進行攪拌，經(jīng)過攪拌調漿后的礦漿給入到浮選設備中進行分選，得到浮選精礦和浮選尾礦；所述的礦漿濃度為60-100g/L。
所述捕收劑用量噸煤泥耗量為0.6-3.0kg/t，起泡劑噸煤泥耗量為0.1-0.5kg/t。
所述的起泡劑為仲辛醇或雜醇。
有益效果，由于采用了上述技術方案，在常規(guī)藥劑(非極性烴類油)中添加部分極性有機物作促進劑，促進劑不僅可與低階煤煤泥表面的含氧官能團作用，有效覆蓋煤泥表面極性基團，顯著提高煤泥表面疏水性；同時極性含氧基團可吸附至氣液界面，有助于烴類油吸附在氣泡表面，形成穩(wěn)定、疏水性更強的“油泡”。在煤粒與氣泡表面的雙重改性作用下，強化了低階煤煤泥浮選礦化過程，增強了疏水性煤粒與氣泡粘附概率，從而顯著提高浮選效率，降低藥耗。經(jīng)過采用不同種促進劑與烴類油配比，實現(xiàn)了低階煤煤泥特有表面含氧官能團與孔隙的表面改性，并得到了實際浮選試驗研究驗證。
優(yōu)點：本發(fā)明浮選捕收劑通過傳統(tǒng)簡單浮選的浮選方法，在煤泥礦漿中經(jīng)過加入本發(fā)明的捕收劑，攪拌后在分選設備中完成經(jīng)濟高效分選；相較于油泡浮選，不僅簡化了浮選過程，同時避免了油泡浮選中藥劑加溫可能引發(fā)的安全隱患。
(1)藥耗低、分選效率高。采用本發(fā)明的藥劑作為低階煤煤泥浮選捕收劑，其噸煤泥浮選藥劑耗量在0.6-3.0kg/t間，浮選可燃體回收率可達80％以上。明顯低于常規(guī)柴油作捕收劑的藥劑耗量(＞8kg/t)，顯著降低了浮選的藥劑成本。
(2)藥劑來源廣泛、易得。本藥劑主要成分為烴類油，常見于煤化工副產(chǎn)品，價格低廉且來源廣泛，而添加的促進劑為常見化工產(chǎn)品，交易市場成熟、快捷易得。
具體實施方式
捕收劑包括烴類油和促進劑，以質量百分比復配而成，所述的烴類油為：C10～C16烴類油60-75％；所述的促進劑為：C6～C8酸8-15％，C10～C18酯4-8％，C5～C7酮6-12％和C5～C9醛7-13％。
所述的C10～C16烴類油為：柴油、煤油；
所述的C6～C8酸為：正辛酸及其同系物；
所述的C10～C18酯為：苯甲酸丁酯及其同系物；
所述的C5～C7酮為：二異丁基酮及其同系物；
所述的C5～C9醛為：正戊醛及其同系物。
配置捕收劑時，在攪拌桶中先加入C10～C16烴類油，然后加入促進劑，按照配比依次添加C6～C8酸、C10～C18酯、C5～C7酮和C5～C9醛，攪拌30min以上，藥劑混合均勻后，即得到復配捕收劑。
捕收劑在低階煤煤泥浮選中的應用：將所述捕收劑和起泡劑加入浮選礦漿中進行攪拌，經(jīng)過攪拌調漿后的礦漿給入到浮選設備中進行分選，得到浮選精礦和浮選尾礦；所述的礦漿濃度為60-100g/L。
所述捕收劑用量噸煤泥耗量為0.6-3.0kg/t，起泡劑噸煤泥耗量為0.1-0.5kg/t。
所述的起泡劑為仲辛醇或雜醇。
通過藥劑復配，實現(xiàn)非常規(guī)方法——油泡浮選中油品的復原并加以優(yōu)化改進，用于低階煤煤泥浮選捕收劑以完成常規(guī)浮選的經(jīng)濟高效分選。非常規(guī)浮選方法——油泡浮選過程中，藥劑在加熱過程部分發(fā)生氧化和裂解，部分有機物組分含有較多含氧官能團，包括:-COOH，-CHO，R-OH，R-O-R，R-CO-R。藥劑組分變化是其能完成低階煤煤泥低耗量分選的關鍵，基于對油泡浮選技術和低階煤煤泥表面性質的長期研究，提出添加促進劑進行藥劑改性，以提高煤泥表面疏水性和浮選過程氣泡與煤粒的礦化效率，在低耗量藥劑條件下完成煤粒與細粒矸石的分離。
上述已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的具體藥劑比例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本藥劑核心原理和實質情況下，對這些藥劑成分進行多種轉換、組合及變型，如上述藥劑中的柴油由其他的化工副產(chǎn)品替代，其主要成分為烴類油；或用相同結構的其他藥劑對促進劑進行替換；或在本發(fā)明基礎上對促進劑配比作簡單改變(改變比例、增加或縮減促進劑種類)等，均可認為在本發(fā)明的范圍之內，由所附權利要求及其等同物限定。
以下通過具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1：煤泥性質：該煤樣來源于朔州長焰煤，煤泥內灰高，入料灰分30％。煤樣粒度較細，-0.074mm粒級煤泥占煤樣60％。
操作條件：浮選時，先將浮選礦漿中加入預先配置好的一定量的浮選捕收劑(按照最優(yōu)比例配置)，然后添加一定量起泡劑仲辛醇，添加藥劑后的礦漿經(jīng)過攪拌調漿后進行浮選分離(礦漿濃度80g/L)，可得到浮選精煤和浮選尾煤。本發(fā)明藥劑與普通捕收劑柴油的浮選對比結果如表1所示。浮選捕收劑配比為柴油70％，正辛酸(8％)，苯甲酸丁酯(6％)，二異丁基酮(8％)，正戊醛(8％)。
表1本發(fā)明捕收劑與普通柴油浮選指標對比(朔州長焰煤)
由表1可知，本發(fā)明捕收劑耗量在2.0kg/t時，其精煤可燃體回收率達89.59％，精煤灰分為14.35％，浮選指標明顯優(yōu)于柴油耗量為8kg/t時指標，可燃體回收率76.61％，精煤灰分15.37％。
實施例2：煤泥性質：該煤樣來源于府谷弱黏煤，原煤灰分45％。-0.074mm粒級煤泥占煤樣65％。
操作條件：浮選時，先將浮選礦漿中加入預先配置好的一定量的浮選捕收劑，然后添加一定量起泡劑仲辛醇，添加藥劑后的礦漿經(jīng)過攪拌調漿2min后進行一次浮選分離，可得到相應浮選效果。本發(fā)明藥劑與普通捕收劑柴油的浮選對比結果如表2所示。浮選捕收劑配比為柴油60％，正辛酸(12％)，苯甲酸丁酯(8％)，二異丁基酮(8％)，正戊醛(12％)。
表2本發(fā)明捕收劑與普通捕收劑柴油浮選指標對比(府谷弱黏煤)
由表2可知，本發(fā)明捕收劑耗量在2.0kg/t時，其精煤可燃體回收率達88.99％，精煤灰分為10.35％，浮選指標明顯優(yōu)于柴油耗量為6kg/t時指標，可燃體回收率38.27％，精煤灰分11.78％，而與柴油耗量為8kg/t時，效果相當。
實施例3：煤泥性質：來源于神東長焰煤，煤泥灰分13％，-0.074mm粒級占70％。
操作條件：浮選時，先將浮選礦漿中加入預先配置好的一定量的浮選捕收劑，然后添加一定量起泡劑仲辛醇，添加藥劑后的礦漿經(jīng)過攪拌調漿2min后進行一次浮選分離，可得到相應浮選效果。本發(fā)明藥劑與普通捕收劑柴油的浮選對比結果如表3所示。浮選捕收劑配比為柴油68％，正辛酸(8％)，苯甲酸丁酯(4％)，二異丁基酮(12％)，正戊醛(8％)。
表3本發(fā)明捕收劑與普通捕收劑柴油浮選指標對比(神東長焰煤)
由表3可知，本發(fā)明捕收劑耗量在2.5kg/t時，其精煤可燃體回收率達80.58％，精煤灰分為4.98％，浮選指標明顯優(yōu)于柴油耗量為10kg/t時指標，可燃體回收率72.87％，精煤灰分5.74％。本發(fā)明藥劑可實現(xiàn)在低耗量下低階煤煤泥的高效分選。