[發明專利]一種基于納米氣泡礦漿預處理的氧化煤泥分選方法

有效

• 申請號: 201610442506.7
• 申請日: 2016-06-20
• 公開（公告）號: CN105855065B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 桂夏輝;邢耀文;王東岳;李臣威;李明
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B03D1/02
• 分類號: B03D1/02;B03D1/006;B03D101/04;B03D103/08
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙)11386
• 代理人: 王濤,白海燕

技術領域

本發明涉及一種基于納米氣泡處理礦漿的氧化煤泥分選技術，特別提供了一種可顯著提高氧化煤泥回收率的方法。

背景技術

由于我國隨著我國采煤機械化程度的提高，煤泥比例急劇增加，煤泥分選的任務不斷增大，煤泥的特點呈現“細、雜、貧、難”的特點。與此同時，全國范圍內出現煤炭開采前、開采中以及開采后被氧化的現象，煤炭一旦被氧化，其可浮性將迅速下降，煤被氧化后，其表面的親水性基團(-OH、-COOH、-CHO)含量迅速增加，疏水性基團(烷基側鏈等)含量急劇下降，從而導致煤的可浮性持續降低。同時，煤經過氧化后，其表面變得疏松，孔隙率增加，多孔的煤粒在水中很容易被水填充，形成厚的水化膜，從而進一步導致煤的疏水性降低。

在常規的浮選過程中，礦漿中的帶電顆粒與其帶相反電荷的表面活性劑在靜電引力的作用下發生作用，表面活性劑吸附或覆蓋在煤炭顆粒表面，提高了其疏水性，進而與氣泡發生碰撞粘附在氣泡上最終成為泡沫精煤，但由于氧化煤厚的水化膜，藥劑難以在其表面覆蓋而導致較為難浮。同時，氧化煤煤泥由于顆粒粒度較小，其動量較小，與氣泡發生碰撞的概率較低，精煤顆粒難以與氣泡進行碰撞，與氣泡不易發生碰撞導致其更難通過浮選的方式得到回收利用；而高灰的微細粒粘土礦物則通過細泥罩蓋或者水流夾帶的方式進入浮選精煤產品中，污染了浮選精煤，惡化了浮選效果，因此在常規的浮選手段下，氧化煤煤泥的分選提質難以保證回收率和產品質量。

針對氧化煤煤泥浮選的難題，國內外的不少專家學者做了很多有益的探索，如使用氧化柴油等新型的藥劑取代普通的柴油、磨煤預處理、超聲波預處理、微波預處理、預潤濕時間的控制等手段來改善氧化煤的浮選效率，取得了一定的效果，但未從根本上解決氧化煤泥的浮選效率低下的問題，并且對于氧化煤泥的浮選，常規的手段，如通過磨煤預處理使氧化煤暴露出新鮮的表面的方法已經不能適應該類煤泥的浮選。因此亟需開發一種新的分選技術以彌補現有的煤泥分選技術方面的不足，實現氧化煤泥的高效分選回收。

在浮選過程中顆粒與氣泡碰撞的概率隨顆粒的減小而大大降低，但隨氣泡的減小碰撞概率卻會增加，這表明在微細粒浮選中可以通過采用較小尺寸的氣泡來改善氧化煤泥的浮選效果，本發明提出了在礦漿處理階段浮向氧化煤表面引入了帶有正電電荷的納米氣泡，強化了氧化煤的浮選過程，大大提高了其回收率。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種基于納米氣泡的氧化煤泥分選方法，通過將帶正電的納米氣泡引入浮選，從根本上解決了氧化煤藥耗大、浮選回收率低的問題。

本發明的技術方案是：

一種基于納米氣泡的氧化煤泥分選方法，包括以下步驟：

首先，將陽離子表面活性劑CTAB加入水溶液后，用攪拌桶(A)進行強力攪拌，使CTAB充分得到充分溶解，配制成CTAB溶液，用納米氣泡發生裝置(C)處理溶有CTAB的溶液，在溶液中產生帶有正電的納米氣泡；

其次，將氧化煤泥和含有納米氣泡的CTAB溶液加入強力攪拌桶(E)中、并加入浮選藥劑和起泡劑，調節攪拌軸高速強力攪拌調漿，此時帶有正電的納米氣泡與氧化煤發生碰撞，并附著在氧化煤呈電負性的表面上，調好的礦漿通過泵打入浮選柱(G)中進行浮選作業，通過浮選得到精煤和尾煤。

進一步地，所述用納米氣泡發生裝置處理溶有CTAB的溶液，溶液中產生帶有正電的納米氣泡的過程為：將溶有CTAB的溶液通過混合物給料泵給入文丘里管(C1)，溶有CTAB的溶液混合物在射流產生的負壓作用下溶解空氣并在文丘里管(C1)尾端產生大量氣泡，含氣泡溶液給入除泡桶(C2)的上部，除泡桶(C2)中間安裝有一擋板，將其分成兩部分，桶被分成的兩部分只有下部連通，納米氣泡隨溶液由除泡桶的一側的上部注入，由下部連通通道進入除泡桶(C2)的另一側，混合物中的大氣泡在浮力作用下升浮至除泡桶上部并逐漸破裂，這樣經過文丘里管(C1)產生的氣泡經除泡桶(C2)后大氣泡被除去，留下納米氣泡在溶液中。

進一步地，所述起泡劑為仲辛醇。

進一步地，所述浮選藥劑由下述重量份的物質組成：煤油：20～80份，乙硫氨酯：5-13份，吐溫40：1-10份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉：0.01-0.05份，對甲基苯磺酸：0.01-0.07份，司盤60：1-3份，鄰苯二甲酸酐：1-3份，十二烷基苯磺酸鈉：0.03-0.1份，苯酐：0.01-0.06份。

進一步地，所述的除泡桶(D)是在常規的圓桶中間安裝有一擋板，將其分成兩部分，桶被分成的兩部分只有下部連通，納米氣泡隨溶液由除泡桶的一側的上部注入，由下部連通通道進入除泡桶(D)另一側。