[發(fā)明專利]一種利用二氧化碳液氣相變制備微泡的方法及微泡的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111030910.0
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113926324B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓桂洪;曹亦俊;劉兵兵;黃艷芳;蘇勝鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類號: B01F23/20
• 分類號: B01F23/20;B01F33/71;B01F27/90
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉

本發(fā)明公開了一種利用COsubgt;2/subgt;液氣相變制備微泡的方法及微泡的應(yīng)用。將超臨界COsubgt;2/subgt;與油相浮萃藥劑在高壓釜內(nèi)進(jìn)行高速剪切攪拌，得到均質(zhì)超臨界COsubgt;2/subgt;油相微乳液，將均質(zhì)超臨界COsubgt;2/subgt;油相微乳液經(jīng)過緩沖和控壓后，通過毛細(xì)孔道分布器生成油包液態(tài)COsubgt;2/subgt;納米乳球，所述油包液態(tài)COsubgt;2/subgt;納米乳球通入水相中利用液態(tài)COsubgt;2/subgt;氣化膨脹過程原位生成油包COsubgt;2/subgt;微泡，微泡可以與水相中目標(biāo)組分發(fā)生反應(yīng)，可以實現(xiàn)目標(biāo)組分的閃速富集分離，該方法具有生成微泡速率快，數(shù)量多，且微泡尺寸均質(zhì)可控等優(yōu)勢，形成的微泡可以廣泛用于礦物或溶液中稀貴富集分離、水體污染物脫除、難浮煤提質(zhì)強(qiáng)化等方面，具有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微泡的制備方法，具體涉及一種利用CO₂液氣相變制造微泡的方法，還涉及微泡在礦化冶金系統(tǒng)的水體污染物脫除或微細(xì)礦物富集分離，或者浮游萃取系統(tǒng)的金屬離子大相比富集分離，或者鹽湖或海水提鋰方面的應(yīng)用，屬于微泡制造技術(shù)及選冶應(yīng)用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

分離富集技術(shù)在化工、冶金、選礦等工業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要作用，如礦物或溶液中戰(zhàn)略金屬離子富集分離、水體污染物脫除、難浮煤提質(zhì)強(qiáng)化等過程均離不開目標(biāo)組分的富集分離。對于低濃度溶液的富集分離以及微細(xì)礦物浮選提質(zhì)，存在過程效率低、難以深度分離等問題，工業(yè)上常用油泡(即油膜包覆氣泡)技術(shù)來強(qiáng)化稀溶液大相比萃取以及微細(xì)礦物油泡浮選?，F(xiàn)有油泡主要通過油膜包覆氣泡和微流控兩種途徑來制備油泡。采用油蒸汽包覆在氣泡表面來制備油泡，加熱過程存在安全隱患；采用微流控技術(shù)制備油泡，油泡產(chǎn)生速率慢，處理通量小，且兩種方法均存在油泡尺寸不均勻、穩(wěn)定性差以及設(shè)備復(fù)雜等缺陷。如中國專利(CN103949353A)提出一種低階煤油泡浮選過程強(qiáng)化方法及裝置，采用加熱后的油蒸氣覆蓋在氣泡表面制備油泡，該裝置需要將油加熱為蒸汽，存在一定的安全隱患。中國專利(CN103736295A)開發(fā)一種氣泡表面有機(jī)液膜大相比萃取裝置用于稀土浸出液中低濃度有價金屬分離，由于采用內(nèi)外套管(毛細(xì)管)的油泡分布器，存在設(shè)備制造復(fù)雜，油泡產(chǎn)生速率慢、數(shù)量低等不足。

超臨界流體具有安全、綠色、高效等優(yōu)勢，常用超臨界萃取分離溶液中有機(jī)物。如果利用超臨界流體用于制備油泡能夠有效克服傳統(tǒng)油泡制備技術(shù)中存在安全性隱患、油泡數(shù)量低、設(shè)備復(fù)雜等劣勢，具有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。因此，開發(fā)一種超臨界表面活性油泡制造系統(tǒng)具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有微泡制備技術(shù)存在安全隱患、油泡數(shù)量少、尺寸不均勻、穩(wěn)定性差等不足，本發(fā)明的第一個目的旨在提供一種利用CO₂液氣相變制備微泡的方法，該方法具有生成微泡速率快、數(shù)量多、微泡尺寸均質(zhì)可控等顯著優(yōu)勢，且方法安全穩(wěn)定、工藝操作簡單，具有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。

本發(fā)明的第二個目的是在于提供一種利用CO₂液氣相變生成微泡的應(yīng)用方法，該方法形成微泡的過程安全穩(wěn)定、微泡尺寸均質(zhì)可控，用于礦物或溶液中稀貴富集分離、水體污染物脫除、難浮煤提質(zhì)強(qiáng)化等方面，能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)物的閃速深度富集分離，具有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種利用CO₂液氣相變制備微泡的方法，該方法是將超臨界CO₂與油相浮萃藥劑在高壓釜內(nèi)進(jìn)行高速剪切攪拌，得到均質(zhì)超臨界CO₂油相微乳液，將均質(zhì)超臨界CO₂油相微乳液經(jīng)過緩沖和控壓后，通過毛細(xì)孔道分布器生成油包液態(tài)CO₂納米乳球，所述油包液態(tài)CO₂納米乳球通入水相中利用液態(tài)CO₂氣化膨脹過程原位生成油包CO₂微泡。