本發(fā)明涉及細粒煤浮選，尤其涉及一種將餐廚廢油脂應(yīng)用于高灰難選煤浮選的方法。

背景技術(shù)：

1、優(yōu)質(zhì)煤炭資源的開發(fā)使用以及機械化采煤技術(shù)的提高，使得煤炭呈現(xiàn)細微化趨勢，同時大量矸石混入煤中，導(dǎo)致煤泥灰分變高、連生體含量增大、可浮性變差，煤泥難選問題進一步突出。高灰難選煤浮選典型的特征為精煤產(chǎn)率高、浮選選擇性差，灰分超標(biāo)嚴重制約了最終精煤產(chǎn)品的質(zhì)量。

2、研究表明導(dǎo)致高灰難選煤精煤灰分高的主要原因為細泥在精煤表面的吸附罩蓋、水流夾帶以及煤-礦物連生體（等可浮物組分）的存在。針對高灰難選煤精煤灰分高的難題，現(xiàn)有技術(shù)主要是浮選過程強化方法，包括高效調(diào)漿、選擇性絮凝、添加抑制劑等。

3、浮選過程中細粒粘土礦物等污染物質(zhì)會吸附罩蓋在煤表面，降低煤表面疏水性，從而降低顆粒與氣泡的黏附效率，阻礙捕收劑的吸附，導(dǎo)致浮選效率降低。粘土礦物是細小膠體顆粒，在攪拌作用下易隨水流進入浮選精煤泡沫導(dǎo)致精煤灰分升高。浮選前調(diào)漿作業(yè)有助于實現(xiàn)煤顆粒和灰顆粒的分散、強化浮選藥劑在煤表面的選擇性吸附，改善高灰難選煤的浮選分離效果。浮選調(diào)漿需要一定紊流和剪切來實現(xiàn)礦物分散和藥劑吸附，可以促進浮選中精煤的回收、降低精煤灰分，但浮選調(diào)漿對浮選精煤灰分的抑制作用效果有限且有可能使煤顆粒進一步破碎。

4、選擇性絮凝是指在浮選調(diào)漿中添加聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺等絮凝劑，實現(xiàn)細粒粘土礦物的絮凝，從而降低在浮選過程中的礦物夾帶和細泥罩蓋。但由于煤炭會經(jīng)常優(yōu)先于粘土礦物發(fā)生疏水絮凝，因此在煤炭浮選中實現(xiàn)粘土礦物的選擇性絮凝難度較大。還可以在礦漿中添加抑制劑，比如變性淀粉﹑水玻璃以及六偏磷酸鈉等，破壞或削弱礦物對捕收劑的吸附，增強礦物表面親水性，達到改善浮選的目的，但對抑制劑的種類、用量有較高的要求。

5、現(xiàn)有的浮選過程強化方法難以適應(yīng)灰分高、嵌布復(fù)雜的難選煤泥分離提質(zhì)要求，并且浮選過程缺乏對物料性質(zhì)變化的適應(yīng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述的分析，本發(fā)明實施例旨在提供一種將餐廚廢油脂應(yīng)用于高灰難選煤浮選的方法，用以解決現(xiàn)有捕收劑選擇性低、捕收性能不高、藥劑用量大，精煤產(chǎn)率低、精煤品位不高等問題中的至少一個。

2、一方面，本發(fā)明實施例提供了一種將餐廚廢油脂應(yīng)用于高灰難選煤浮選的方法，包括如下步驟：

3、（1）配制浮選藥劑：以餐廚廢油脂為原料制備復(fù)合捕收劑溶液；

4、（2）一段浮選：將礦漿與復(fù)合捕收劑溶液混合并充分調(diào)漿，保持礦漿ph為弱堿性，將堿性礦漿打入一段浮選機進行浮選，經(jīng)過粗選得到一次浮選的精煤和尾煤；

5、（3）二段浮選：將一段浮選機產(chǎn)生的浮選精煤送入二段浮選機，調(diào)整礦漿ph為弱酸性，經(jīng)過二段浮選機浮選產(chǎn)生精煤和中煤，二段浮選精煤進入脫水環(huán)節(jié)成為精煤產(chǎn)品；

6、（4）連生體解離再選：二段浮選機精選中煤進入球磨機進行選擇性磨礦解離，使中煤連生體充分解離，煤漿返回至一段浮選機與入料進行混合進行浮選。

7、具體地，步驟（1）中以所述餐廚廢油脂作為復(fù)合捕收劑尾鏈分子物質(zhì)，復(fù)合捕收劑溶液的制備方法包括：

8、步驟1、對餐廚廢油脂進行除雜和脫水處理后，與中間體水溶液混合，調(diào)節(jié)混合溶液ph至7.5~8.5；

9、步驟2、對步驟1中的混合溶液進行攪拌，獲得溶質(zhì)分子為仿gemini結(jié)構(gòu)的復(fù)合捕收劑溶液。

10、進一步地，所述餐廚廢油脂與中間體水溶液摩爾配比為2：1。

11、具體地，所述仿gemini結(jié)構(gòu)由1個中間體和2個尾鏈分子在靜電作用下形成，為組裝狀態(tài)的復(fù)合捕收劑。

12、需要說明的是，餐廚廢油脂作為尾鏈分子，符合結(jié)構(gòu)通式，所述仿gemini結(jié)構(gòu)符合通式：。

13、進一步地，步驟（3）中二段浮選時弱酸性礦漿ph為5.5~6.0。

14、具體地，在所述弱酸性礦漿中，復(fù)合捕收劑的中間體和尾鏈分子處于解聚狀態(tài)。

15、值得注意的是，所述2個尾鏈分子相同或不同。

16、另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種高灰難選煤復(fù)合捕收劑，用于高灰難選煤浮選，包括1個中間體和2個尾鏈分子，其化學(xué)結(jié)構(gòu)通式為：；所述中間體結(jié)構(gòu)通式為；中間體結(jié)構(gòu)中的r1含有n、s、o、c原子中的部分原子，r1中非氫原子總數(shù)為2~8；r2含有n原子或者n、c兩種原子，原子總數(shù)為1~3。

17、進一步地，所述尾鏈分子結(jié)構(gòu)通式為：，所述2個尾鏈分子相同或不同，其中r3為尾鏈分子的極性基團，為去質(zhì)子化的-cooh或-so3h；n為尾鏈分子碳鏈長度，數(shù)值為6~18。

18、示例性地，所述仿gemini結(jié)構(gòu)的復(fù)合捕收劑包括：

19、，

20、，

21、。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少可實現(xiàn)如下有益效果之一：

23、1、本發(fā)明針對高灰難選煤灰分高、組分復(fù)雜的特點，采用餐廚廢油脂制備獲取復(fù)合捕收劑的尾鏈分子物質(zhì)，餐廚廢油脂富含油酸、亞油酸、亞麻酸等不飽和酸，不飽和的羧酸與煤表面吸附作用更加強烈，更有利于浮選分離；并且由餐廚廢油脂制備尾鏈分子物質(zhì)具有一定經(jīng)濟性，環(huán)保效益明顯。

24、2、本發(fā)明設(shè)計ph敏感型的復(fù)合捕收劑，堿性條件下，中間體和尾鏈分子充分混合并在靜電作用下形成仿gemini結(jié)構(gòu)，通過中間體結(jié)構(gòu)部分的極性基團與煤表面親水位點結(jié)合，促使兩個尾鏈分子更好發(fā)揮疏水作用，增強煤的可浮性，特別是中間體結(jié)構(gòu)為二硫鍵、硫氧基團等時，相較于其他傳統(tǒng)捕收劑具有強表面活性，親固性提高，進而提高其捕收性能，極大程度上提高了精煤產(chǎn)率；

25、在酸性條件下，中間體和尾鏈分子之間解聚，僅尾鏈分子發(fā)揮作用，尾鏈分子以烴類油形式存在，選擇性吸附在煤表面，提高捕收劑的選擇性，有利于降低浮選精煤灰分，提高精煤品位；

26、本發(fā)明設(shè)計的復(fù)合捕收劑在組裝或解聚狀態(tài)均可以通過尾鏈分子的強疏水性增強煤表面的疏水性，從而保證浮選分離效果。

27、3、本發(fā)明采用的ph敏感型復(fù)合捕收劑與兩段浮選+連生體解離再選工藝配合，根據(jù)礦漿物性的變化及時調(diào)整捕收劑的捕收能力，在保證精煤產(chǎn)率的同時，降低精煤灰分；

28、一段浮選中調(diào)節(jié)礦漿ph為弱堿性，使捕收劑形成仿gemini結(jié)構(gòu)進行粗選，保證得到更多精煤產(chǎn)品；二段浮選時調(diào)節(jié)礦漿ph為弱酸性，增強捕收劑選擇性，在不添加其他藥劑的情況下得到良好的分選指標(biāo)，提高精煤品位；

29、針對二段浮選尾煤，本發(fā)明采用磨礦工藝，釋放出中煤連生體中的精煤，最大限度的回收和利用煤炭資源，結(jié)合ph敏感型藥劑浮選工藝，形成了基于選擇性解離-界面調(diào)控的高灰難選煤浮選回收技術(shù)體系，實現(xiàn)了煤矸精準(zhǔn)分離。

30、本發(fā)明中，上述各技術(shù)方案之間還可以相互組合，以實現(xiàn)更多的優(yōu)選組合方案。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分優(yōu)點可從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過說明書以及附圖中所特別指出的內(nèi)容中來實現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種將餐廚廢油脂應(yīng)用于高灰難選煤浮選的方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）中以所述餐廚廢油脂作為復(fù)合捕收劑尾鏈分子物質(zhì)，復(fù)合捕收劑溶液的制備方法包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述餐廚廢油脂與中間體水溶液摩爾配比為2：1。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述仿gemini結(jié)構(gòu)由1個中間體和2個尾鏈分子在靜電作用下形成，為組裝狀態(tài)的復(fù)合捕收劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（3）中二段浮選時弱酸性礦漿ph為5.5~6.0。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在所述弱酸性礦漿中，復(fù)合捕收劑的中間體和尾鏈分子處于解聚狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述2個尾鏈分子相同或不同。

8.一種高灰難選煤復(fù)合捕收劑，其特征在于，用于權(quán)利要求1~7任一項所述的高灰難選煤浮選，包括1個中間體和2個尾鏈分子，其化學(xué)結(jié)構(gòu)通式為：；所述中間體結(jié)構(gòu)通式為；中間體結(jié)構(gòu)中的r1含有n、s、o、c原子中的部分原子，r1中非氫原子總數(shù)為2~8；r2含有n原子或者n、c兩種原子，原子總數(shù)為1~3。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合捕收劑，其特征在于，所述尾鏈分子結(jié)構(gòu)通式為：，所述2個尾鏈分子相同或不同，其中r3為尾鏈分子的極性基團，為去質(zhì)子化的-cooh或-so3h；n為尾鏈分子碳鏈長度，數(shù)值為6~18。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合捕收劑，其特征在于，所述仿gemini結(jié)構(gòu)的復(fù)合捕收劑包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種將餐廚廢油脂應(yīng)用于高灰難選煤浮選的方法，屬于細粒煤浮選技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中捕收劑選擇性低、捕收性能不高、藥劑用量大，精煤產(chǎn)率低、品位不高的問題。一種將餐廚廢油脂應(yīng)用于高灰難選煤浮選的方法，包括如下步驟：（1）配制浮選藥劑：以餐廚廢油脂為原料制備復(fù)合捕收劑溶液；（2）一段浮選：將礦漿與復(fù)合捕收劑溶液混合調(diào)漿至弱堿性后進行一段浮選，得到一次浮選的精煤和尾煤；（3）二段浮選：將一段浮選精煤礦漿調(diào)整為弱酸性，進行二段浮選，獲得精煤產(chǎn)品和中煤；（4）二段浮選中煤進行磨礦解離，煤漿返回一段浮選機。保證精煤產(chǎn)率的同時，降低精煤灰分，減少捕收劑用量。

技術(shù)研發(fā)人員：夏陽超,邢耀文,桂夏輝,曹亦俊
受保護的技術(shù)使用者：中國礦業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10