一种炭浮选剂及其应用和粉煤灰浮选提炭的方法技术

本发明专利技术涉及一种炭浮选剂，该炭浮选剂含有油基捕收剂、抑制剂、活化剂和起泡剂，其中，所述抑制剂为柠檬酸和/或草酸，所述活化剂为聚丙烯酸类物质，所述油基捕收剂的含量为50-80重量份，所述抑制剂的含量为5-15重量份，所述活化剂的含量为5-20重量份，所述起泡剂的含量为5-15重量份，还涉及上述炭浮选剂在粉煤灰浮选提炭中的应用，以及一种粉煤灰浮选提炭的方法。采用本发明专利技术的炭浮选剂对粉煤灰或者白泥进行浮选后，未燃炭浮出率达可到95％以上，且浮选后精炭也具有一定的经济价值，烧失量达到80％以上，可作为二次燃料、橡胶补强剂、炭黑和活性炭制备的原料。

Carbon flotation agent and its application and method for extracting carbon by fly ash flotation

The invention relates to a carbon flotation agent, the carbon flotation agent containing oil base collector, inhibitor, activating agent and foaming agent, wherein the inhibitor for citric acid and / or oxalic acid, the activating agent for polypropylene acid, the content of oil based collectors for catching 50-80 weight portions. The content of the inhibitor is 5-15 weight, the content of the active agent is 5-20 parts by weight, the content of foaming agent 5-15 weight portions, also relates to the carbon flotation agent in the flotation of fly ash application in carbon, and a method for flotation of fly ash carbon. The invention adopts the carbon flotation agent for the flotation of fly ash or lime mud, unburned carbon to the rate of up to more than 95%, and after flotation of fine carbon also has a certain economic value, LOI reached more than 80%, two can be used as fuel, rubber reinforcing agent, carbon black and activated carbon preparation raw materials.

【技术实现步骤摘要】
一种炭浮选剂及其应用和粉煤灰浮选提炭的方法
本专利技术涉及粉煤灰浮选领域，具体地，涉及一种炭浮选剂，以及该炭浮选剂在粉煤灰浮选提炭中的应用和粉煤灰浮选提炭的方法。
技术介绍
煤炭完全燃烧后，煤中的可燃部分燃烧释放热量，煤中水分蒸发，剩余部分为煤的矿物质，该矿物质为金属与非金属的氧化物与盐类形成的灰分。中国以煤为主要能源，每年电力用煤达4亿多吨，1997年全国产生粉煤灰已超过1亿吨，成为世界最大的排灰国，造成了严重的环境污染并占用了大量的土地。另外，白泥是粉煤灰酸溶法浸提氧化铝工艺的残渣，其化学成分复杂，主要为二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛、氧化钙以及未燃炭等。据统计，粉煤灰酸溶法浸提氧化铝工艺每生产1吨氧化铝就会产生大约1.3吨白泥。由于白泥颗粒较细，化学成分复杂，流失将对农田、河流、地下水等资源造成严重的污染，且大量堆积占用土地，还严重地危害人体的健康和生态环境。因此，如何合理利用白泥已经成为粉煤灰酸溶法浸提氧化铝工艺的关键，也是提高粉煤灰综合利用价值的关键。目前，白泥的综合利用还处于实验室研究阶段，主要方向集中在填料、建筑材料等行业。而白泥未燃炭含量较高，应用于建筑材料将严重影响制品的强度、抗冻融性和抗渗性。为了满足白泥在水泥、混凝土、硅酸盐制品等工程应用中的要求，必须对白泥进行脱炭处理。经研究发现，白泥中未燃炭疏松多孔，表面疏水亲油，利用炭粒与其它灰粒表面润湿性的差异，可选用泡沫浮选法将炭粒从白泥中分选出来。但由于未燃炭经高温燃烧、盐酸浸出等过程，表面严重氧化，亲水性增加，浮选活性降低，因此，采用泡沫浮选脱除白泥中未燃炭粒时，浮选效果不佳，炭的回收率低。关于浮选剂的研究，专利申请CN101357352A公开了一种粉煤灰浮选药剂及其制备方法，该粉煤灰浮选药剂含有60-85重量％非极性油(柴油、煤油、马达油或燃料油)，5-20重量％活性剂(油酸、植物油或碳链长小于18个碳原子的脂肪酸酯)和10-35重量％起泡剂(仲辛醇、杂醇、GF油)，可使粉煤灰中可燃组分浮出率达到95％以上，但是，该浮选剂的制备过程较复杂，泡沫不稳定，且浮选剂消耗量较大。专利申请CN104477906A公开了一种从粉煤灰中提取活性炭的方法，具体公开了：将松子油、煤油、柴油和淀粉混合后，得到乳化剂，再将乳化剂与丁香醇混合均匀，但是其浮选效果并不好，且浮选剂的制备过程也较复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术中炭浮选效果差且炭浮选剂制备过程较复杂的缺陷，提供一种炭浮选剂，以及该炭浮选剂在粉煤灰浮选提炭中的应用和粉煤灰浮选提炭的方法。本专利技术人在研究中发现了一种高效的炭浮选剂，其含有油基捕收剂、抑制剂、活化剂和起泡剂，其中，所述抑制剂为柠檬酸和/或草酸，所述活化剂为聚丙烯酸类物质，所述油基捕收剂的含量为50-80重量份，所述抑制剂的含量为5-15重量份，所述活化剂的含量为5-20重量份，所述起泡剂的含量为5-15重量份，能够显著提高炭浮选剂的浮选效果。因此，为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种炭浮选剂，该炭浮选剂含有油基捕收剂、抑制剂、活化剂和起泡剂，其中，所述抑制剂为柠檬酸和/或草酸，所述活化剂为聚丙烯酸类物质，所述油基捕收剂的含量为50-80重量份，所述抑制剂的含量为5-15重量份，所述活化剂的含量为5-20重量份，所述起泡剂的含量为5-15重量份。第二方面，本专利技术提供了上述炭浮选剂在粉煤灰浮选提炭中的应用。第三方面，本专利技术提供了一种粉煤灰浮选提炭的方法，该方法包括：(1)制备白泥；(2)采用上述的炭浮选剂对白泥进行粗选，得到粗炭，其中，炭浮选剂的用量优选是白泥重量的(100-1000)/1000000，特别优选是(400-600)/1000000；使用炭浮选剂中的抑制剂对所述粗炭进行精选，其中，所述抑制剂的用量优选是粗炭重量的(50-150)/1000000，特别优选是100/1000000。本专利技术的炭浮选剂可提高未燃炭的疏水性和可浮性，同时利用氢键力、静电引力以及化学吸附作用增强硅铝矿物的亲水性，有效的抑制硅铝矿物上浮和其它灰分的分散，以提高浮选尾灰的沉降性能。采用本专利技术的炭浮选剂对粉煤灰或者白泥进行浮选后，未燃炭浮出率达可到95％以上，且浮选后精炭也具有一定的经济价值，烧失量达到80％以上，可作为二次燃料、橡胶补强剂、炭黑和活性炭制备的原料。因此，采用本专利技术的炭浮选剂进行粉煤灰或者白泥浮选提炭，不仅可以满足建筑行业的要求，而且还可以提高粉煤灰的综合利用价值，在合理利用资源、改善环保方面也具有较大的经济利益和社会效益。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。一方面，本专利技术提供了一种炭浮选剂，该炭浮选剂含有油基捕收剂、抑制剂、活化剂和起泡剂，其中，所述抑制剂为柠檬酸和/或草酸，所述活化剂为聚丙烯酸类物质，所述油基捕收剂的含量为50-80重量份，所述抑制剂的含量为5-15重量份，所述活化剂的含量为5-20重量份，所述起泡剂的含量为5-15重量份。根据本专利技术所述的炭浮选剂，优选地，所述油基捕收剂的含量为60-70重量份，所述抑制剂的含量为7-10重量份，所述活化剂的含量为10-15重量份，所述起泡剂的含量为7-10重量份，从而能够显著提高炭浮选剂的浮选提炭效果。根据本专利技术所述的炭浮选剂，所述活化剂只要为聚丙烯酸类物质即可，对其性能和具体种类没有特别的限定，例如该聚丙烯酸类物质的分子量可以为2000-500000，优选地，所述聚丙烯酸类物质为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和聚丙烯酸钠中的至少一种，从而能够显著提高炭浮选剂的浮选提炭效果。根据本专利技术所述的炭浮选剂，优选地，所述抑制剂为柠檬酸和草酸的混合物，柠檬酸和草酸的重量比为1：0.5-2，从而能够进一步提高炭浮选剂的浮选提炭效果。根据本专利技术所述的炭浮选剂，油基捕收剂可以为本领域常规的各种油基捕收剂，例如可以为柴油。根据本专利技术所述的炭浮选剂，所述起泡剂可以为本领域常规的起泡剂种类，例如可以为松醇油或仲辛醇。优选地，所述起泡剂为松醇油，从而能够进一步提高炭浮选剂的浮选提炭效果。本专利技术的炭浮选剂制备方法可以包括：将油基捕收剂、抑制剂、活化剂和起泡剂混合。第二方面，本专利技术提供了上述炭浮选剂在粉煤灰浮选提炭中的应用。本领域的技术人员知晓，粉煤灰浮选提炭过程可以包括依次进行粗选和精选，粗选中使用制得炭浮选剂，精选中只需要使用炭浮选剂中的抑制剂即可。本专利技术中，粉煤灰为本领域常规的从循环流化床燃烧锅炉烟道中收集的粉煤灰，其含炭量可以为5-30重量％。本专利技术中，粉煤灰的浮选提炭的方法可以为本领域常规的方法，例如可以包括：将粉煤灰与水调浆制成100-200g/l料浆，然后倒入浮选机中，再加入炭浮选剂，进行粗选，得到粗炭和尾灰，再将粗炭与水调浆制成100-200g/l料浆，然后倒入浮选机中，再加入抑制剂，进行精选，得到精炭和中灰。其中，粗选和精选的具体方式可以包括：对浮选机中的料浆搅拌，待料浆中出现大量泡沫时，打开刮片开始选矿，至泡沫变白色后停止粗选或精选。粗选中，炭浮选剂的用量优选是粉煤灰重量的(100-2000)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炭浮选剂，其特征在于，该炭浮选剂含有油基捕收剂、抑制剂、活化剂和起泡剂，其中，所述抑制剂为柠檬酸和/或草酸，所述活化剂为聚丙烯酸类物质，所述油基捕收剂的含量为50‑80重量份，所述抑制剂的含量为5‑15重量份，所述活化剂的含量为5‑20重量份，所述起泡剂的含量为5‑15重量份。

【技术特征摘要】
1.一种炭浮选剂，其特征在于，该炭浮选剂含有油基捕收剂、抑制剂、活化剂和起泡剂，其中，所述抑制剂为柠檬酸和/或草酸，所述活化剂为聚丙烯酸类物质，所述油基捕收剂的含量为50-80重量份，所述抑制剂的含量为5-15重量份，所述活化剂的含量为5-20重量份，所述起泡剂的含量为5-15重量份。2.根据权利要求1所述的炭浮选剂，其中，所述油基捕收剂的含量为60-70重量份，所述抑制剂的含量为7-10重量份，所述活化剂的含量为10-15重量份，所述起泡剂的含量为7-10重量份。3.根据权利要求1或2所述的炭浮选剂，其中，所述活化剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸和聚丙烯酸钠中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的炭浮选剂，其中，所述抑制剂为柠檬酸和草酸的混合物，柠檬酸和草酸的重量比为1：0.5-2。5.根据权利要求1或2所述的炭浮选剂，其中，所述油...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓欢，王宝冬，孙琦，郭昭华，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11