[发明专利]粉煤浮选起泡剂及其制造方法

说明书

本发明涉及一种利用高分子羧酸酯类做为粉煤浮选起泡剂及其制造方法，它可以广泛用于不同煤质的粒度小于0.5毫米的烟煤粉煤(俗称煤泥)的浮选上。

利用疏水性差异来富集矿物的方法称浮游选矿，煤泥的浮选是利用煤和煤矸石类杂质的表面对水有不同的润湿性的性质，煤的表面为疏水性，而矸石表面为亲水性。浮选时，先将煤粉加水配制成含煤粉6％～10％的煤浆，然后加上捕收剂和起泡剂，在搅拌的条件下，鼓入大量空气，捕收剂一般为煤油或柴油，煤粒子很容易被煤油所润湿(有10％的表面被润湿即可)，附着于因空气的存在而使起泡剂所形成的泡沫上，并浮游出水面。煤粉随泡沫被刮板机刮出而达到煤粉与矸石类杂质分离的目的，产品为精煤。国内所用浮选剂一直采用煤油或柴油做捕收剂，我们亦采用此捕收剂，加入量为1050～1350克/吨干煤泥，已有的粉煤浮选所用的起泡剂为仲辛醇或环已醇，加入量为350～450克/吨干煤泥。精煤抽出率约在60～70％，精煤灰分在10％左右。国外粉煤浮选所用捕收剂也采用煤油或柴油，据澳大利亚资料记载，捕收剂用柴油，加入量为250克/吨干煤泥，起泡剂为单一醇类，其加入量为75克/吨干煤泥，它的精煤抽出率是68％，精煤含灰分8.7％。从上述情况可以看到，使用醇类做起泡剂存在着易燃，对水质有较高要求，有较难闻的异臭味，污染操作环境等缺欠。

本发明的目的在于避免上述缺欠而提供一种既可提高精煤抽出率，又降低精煤灰分且起泡剂耗量低，使用安全，操作方便，相对价廉的羧酸酯类起泡剂及其制造方法。

本发明可用如下措施来实现，起泡剂是粉煤浮选的核心物质，要求所用起泡剂，应该泡沫数量丰富，小而均匀，厚实，在浮选结束时，离开空气的支持，泡沫消失快速，以有利于浮选精煤的收集。我们采用3～20个碳原子的具有羟基羧酸为基体，与10～20个碳原子的不饱和羧酸反应，生成不饱和羧酸酯类做起泡剂，其反应通式如下：(羟基羧酸)    (不饱和羧酸)(不饱和羧酸酯)

上述反应是在反应釜内，反应物以等克分子量进行反应，在常压碱性水相中完成的，水相中所用碱可用氢氧化钠，其浓度为0.3～1％。反应温度60～105℃，反应时间1～2小时。为更有效发挥上述产品的起泡作用，在反应完成后，加入铝酸三钠盐作助泡剂。起泡剂配制的配方为：

不饱和羧酸酯    95～100％

铝酸三钠盐      0～5％

在实际应用时，应根据粉煤的煤种、含煤量、灰分含量及所用捕收剂情况选择确定起泡剂的实际用量。起泡剂与捕收剂比例按1∶4～1∶8配制，然后加入到煤浆中即可。本起泡剂在大、中型闭路循环用水的选煤厂使用，粉煤的精煤回收率可达：80～90％，精煤灰分：7～8.5％，捕收剂用量为656～1312克/吨干煤泥，起泡剂在水相中的浓度为13％，耗用量为164克/吨干煤泥。在山西镇城底矿选煤厂实际作用时，干煤入料3056吨，粉煤抽出率达到90％，精煤灰分为8.1％。

本发明与现有技术相比具有以下优点：1，精煤回收率高，一般可达80％以上，在此条件下，精煤灰分低，一般在7～8.5％。2，发泡能力强，泡沫丰富，小而均匀、厚实，当使用刮板刮出浮有大量精煤的泡沫时，泡沫在20～30秒钟内就迅速消失，保证了操作的顺利进行。3，所用起泡剂的数量少，仅为国内所用醇类起泡剂中醇量的一半以下。4，本起泡剂为水质，稳定期长大于一年，不易燃烧，闪点为480℃，使用安全，气味很小，改善了工作环境，洗煤水可以循环使用，节约了用水量。使用本浮选剂不用改变现有洗煤的操作工艺，不用增加任何设备。本发明产品已小批量试产，在山西西山矿务局镇城底矿选煤厂、太原、清徐、孝义、离石、介休等地推广使用，效果良好。

本发明的实施例如下：起泡剂的制造是以DL酒石酸及不饱和十八碳烯酸为原料在反应釜中反应生成：(DL酒石酸)    (十八碳烯酸)

(十八碳烯酸酒石酸酯)

反应物以等克分子比加入反应釜，在氢氧化钠水溶液中进行，氢氧化钠浓度为0.3～0.6％，反应温度90℃左右，反应时间2小时。所得不饱和羧酸酯为十八碳烯酸酒石酸酯，用其量100克加入铝酸三钠盐1克之重量比配制成起泡剂。在使用时同时往煤粉中加入4～8倍的捕收剂煤油，就制成了浮选剂，经试验效果良好。

本文中所述之“％”皆为重量百分比。