[发明专利]煤用浮选药剂组合物及制备方法

说明书

本发明涉及一煤用浮选药剂组合物及制备方法，属浮选药剂类，适用于洗煤工业中煤泥的浮选。

用浮选药剂对煤泥进行浮选，是洗煤工业为提高煤炭利用率的一个重要工艺手段。在几十年的探索中，煤用浮选药剂已由开创初期采用的单一捕收剂，发展到将起泡剂与捕收剂配合使用的第二代；直至近年来已进入了以非离子型、高效率的第三代。大量的、各种性能的煤用浮选药剂相继问世。目前常见的浮选药剂有美国的甲基异丁基甲醇(NIBC)；4.4二甲基—1—戍醇；ACC0AL4433；脂肪酸；苏联的2—乙基乙醇；AAP—1；AAP—2；1.3二氧杂乙烷衍生物及氧化物等。近些年来，国内也涌现了一些浮选药剂，已实现工业化的产品有：GF油，FS—202捕改剂，H8系列、Fu系列浮选油等。这众多药剂的相继应用，不仅带动了浮选药剂的发展，确实也给煤泥的浮选带来希望。

但是，由于大多数药剂是单功能的，尽管其中也有几种兼具起泡与捕捉双重功能；但因其配方组成的不合理，使浮选药剂在使用中不能充分有效地与煤粒表面作用，造成大量的药剂无效浪费。如在我国的煤泥浮选中平均油耗量处于1.65kg/吨干煤泥以上。显而易见，这会加大煤泥的浮选成本。

本发明的目的在于提供浮选活性好，选择性强、油耗低，兼具起泡与捕收双重性能的高效煤用浮选药剂及其制备方法。

这种高效煤用浮选药剂组合物由矿物油、松油、X油、有机溶剂、乳化剂、酸和适量的碱配制而成，其特征是：在所述浮选药剂组合物中，各种组合物所占的重量百分比分别是：矿物油20—40；松油20—30；X油10—25；有机溶剂10—15；酸3—6；乳化剂3—5，碱适量。

这种浮选药剂的配制工艺如下：

首先按配比量将先加入反应壶中的矿物油、松油、X油和有机溶剂在40℃—80℃的温度下充分互溶，第二步是按配比量加入浓硫酸进行酸化处理；第三步是在上述反应完全以后，再用碱调整组合溶液的PH值至6—8；第四步是加入乳化剂进行搅拌乳化。

在上述技术方案中，所用的矿物油，采用的是分子结构基本对称，分子内部原子之间基本以共价健形式结合，属于非极性的矿物油。

所述组合物中采用的有机溶剂为醇类(CnH_2n＋1OH)，如丙醇、乙醇、甲醇、尤以乙醇为佳。

所述组合物中采用的调酸碱度用碱为碳酸氢钠或氢氧化钠。

所述组合物中采用的乳化剂为OP—10，平平甲等，尤以平平甲为佳。

根据以上技术方案配比制备的煤用浮选药剂，与现有各同类药剂相比，其优点是：不仅兼具起泡与捕收双重性能，而且适用性广，能有效地浮选气煤、肥煤、焦瘦煤，同时对氧化程度高的氧化煤、粒度组成细的难浮煤也可达到理想的浮选效果；并且平均油耗量仅为全国平均油耗量的1/3～1/2。

      松油  矿物油   X油  乙醇  酸     碱    平平甲实施例1    30    40      10    10    6    适量    4实施例2    25    30      20    15    5    适量    5实施例3    25    35      15    15    6    适量    4实施例4    20    35      25    14    3    适量    3实施例5    30    20      25    15    5    适量    5

在实际制备时，先按所选煤质的特性，在本发明所述的配比范围内，选择出最佳配比，而后首先将配比好的矿物油、松油、X油、有机溶剂(丙醇、乙醇或甲醇)，最好是乙醇，放入反应壶中混合，并使它们在40℃～80℃的温度下充分互溶。然后在此基础上按配比量加入浓硫酸，完成酸化处理。在该反应进行1—1.5小时，达到反应完全之后再加入适量的氢氧化钠或者是碳酸氢钠，使溶液的PH值控制在6—8。最后再加入乳化剂OP—10或者是平平甲(以平平甲为最佳)，使之在反应壶内得到充分的搅拌乳化，就得到最终要求的煤用浮选药剂。

这种煤用浮选药剂为黄色至暗红色油状液体，其密度O²⁰₂₅＝0.89±0.02，粘度≤7mpa.S，水份小于3％；在水中的溶解度为0.5‰～1‰，溶于多种有机溶剂。同时由上述方案生产的浮选药剂呈中性，对金属无腐蚀作用；属于实际无毒和非致癌物质，对操作人员健康无害。

在实际使用中，之所以能产生以上这种效果，其主要原因是因为：矿物油是一种烃类化合物，属于非极性药剂，分子间的原子以共价键结合而成，分子结构基本对称，化学活性小，在水中不会解离成离子，因此在水中溶解度小，疏水性高，按照非极性吸附剂易吸附非极性溶质，极性吸附剂易吸附极性溶质的规律，非极性药剂对于破碎面呈分子键的自然疏水性矿物烟煤具有良好的吸附性能；松油是一组成不定的萜类混合物，具有良好的起泡性能：X油是由大约占50％左右的醇、醚、酯类物质组成的繁杂物质，该油易溶于水，化学性质稳定，有较强的起泡性能和一定的捕收性能，浮选速度快，当他们按一定的配比，经高温搅拌、乳化形成的产品进行浮游选煤时，具有捕收性能的矿物油定向吸附在煤粒的表面，其非极性基指向空气，使煤粒表面形成疏水薄膜，而具有起泡性能的松油、X油的药剂分子在气液界面上也产生分子的定向排列，降低了水的表面张力，造成比较稳定的水合膜层，增强气泡的机械强度，以致气泡不易破灭，其非极性基指向空气，这样更易与煤粒表面吸着的捕收剂分子产生吸附作用，达到浮游选煤的目的，从实施例一至五便可充分证明其效果。