[發明專利]一種含有納米粒子的煤泥浮選捕收劑及制備方法

有效

• 申請號: 201810964219.1
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN108855626B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 廖寅飛;安茂燕;邱玉良;曹亦俊;馬子龍
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B03D1/001
• 分類號: B03D1/001;B03D101/02;B03D103/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國強

本發明公開了一種含有納米粒子的煤泥浮選捕收劑，由以下質量百分比的物質組成：烴類油95％?99％，納米粉體材料1％?5％。其中烴類油是煤油、輕柴油的一種或多種，輕柴油選自10號輕柴油、0號輕柴油、?10號輕柴油、?20號輕柴油和?35號輕柴油；納米粉體材料是疏水性的納米粒子粉末。將本發明的捕收劑應用于煤泥浮選中，烴類油在煤粒表面鋪展形成疏水油膜，疏水納米粒子粘附在疏水油膜上形成微/鈉米粗糙結構，兩者協同強化煤粒的表面疏水性，提高浮選指標，降低捕收劑用量。本發明的捕收劑制備方法具有工藝簡單、操作簡便和易于控制等優點。

技術領域

本發明屬于礦物浮選技術領域，涉及一種捕收劑制備方法，具體涉及一種含有納米粒子的煤泥浮選捕收劑及制備方法。

背景技術

煤炭作為我國的主體能源，在一次能源結構中占70％左右，在支持我國工業快速發展的同時，帶來了環境和資源方面的一系列問題。隨著煤田地質條件的惡化、采煤機械化程度的提高和重介旋流器分選工藝的大量引入，原煤中煤泥含量越來越高，通常煤泥約占原煤入選量的10％-30％。浮選是提高煤泥利用效率、減少環境污染最有效的方法之一。

煤泥浮選是利用煤和矸石表面疏水性的差異將煤與雜質分開，在該過程中通常要加入捕收劑增強煤表面的疏水性，使其牢固地粘附在氣泡表面形成礦化氣泡沫，進而與親水的矸石等雜質分離，從而達到分選的目的。煤用捕收劑多為煤油、輕柴油、燃料油等，這些烴類油的疏水性較強，在水中的溶解性較差，導致捕收劑的利用率較低、藥耗較高。為解決上述問題，許多學者開發了新型乳化捕收劑，如中國專利公布號CN101982241A公開了一種乳化柴油捕收劑及其制備方法，中國專利公布號CN103056033A公開了一種煤泥微乳化捕收劑及其制備方法。近年來，復合浮選藥劑也成為煤用捕收劑研究的新方向，涌現出GF、MB、MC和MZ等復合浮選藥劑，中國專利公布號CN104525385B公開了一種選煤捕收劑及其制備方法。

固體表面的疏水性由其化學組成和微觀幾何結構共同決定，所以可以采取改變表面化學成分或者微觀幾何結構的方式來進行固體表面疏水性的控制。從控制疏水性的方式來看，烴類油、乳化捕收劑和復合浮選藥劑等煤泥浮選捕收劑，均是通過在煤表面形成疏水油膜控制疏水性，屬于化學疏水。表面自由能越低，其疏水性越強。由于表面能是材料的固有特征，具有最低表面能的光滑固體表面與水的接觸角也只有119°，所以只有改變表面微結構才可以得到更好的疏水效果。在固體超疏水表面領域，研究人員通過同時控制固體表面的化學組成和微觀幾何結構來獲取超疏水表面。自然界中荷葉的超疏水性質(“荷葉效應”)就歸因于其表面低表面能蠟狀物質與微/納米粗糙結構的共同作用。由此得到啟示，如果能在常規煤泥浮選捕收劑形成的疏水油膜上加入微/納米粗糙結構，將有利于進一步強化煤表面疏水性，提高捕收劑的性能。目前，關于通過構筑微/納米粗糙結構來改善煤泥浮選捕收劑性能的研究還尚未有報道。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種含有納米粒子的煤泥浮選捕收劑及制備方法，能夠有效強化煤粒的表面疏水性，提高浮選指標，降低捕收劑用量。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種含有納米粒子的煤泥浮選捕收劑，由以下質量百分比的物質組成：烴類油95％-99％，納米粉體材料1％-5％。

所述烴類油是煤油、輕柴油的一種或多種。

所述輕柴油選自下述至少一種：10號輕柴油、0號輕柴油、-10號輕柴油、-20號輕柴油和-35號輕柴油。

所述納米粉體材料是疏水性的納米粒子粉末。

所述納米粉體材料的粒度為1-100nm。

所述納米粉體材料的接觸角大于90°。