亲水改性助磨剂及纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种亲水改性助磨剂及纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺。本发明专利技术提供的亲水改性助磨剂包括脂肪酸钠20％～40％，六偏磷酸钠35％～60％和二氧化钛5％～25％。本申请提供的亲水改性助磨剂通过特定质量配比的脂肪酸钠、六偏磷酸钠和二氧化钛相互协同，一方面能够与煤粉颗粒表面疏水区相互作用，另一方面能够与水分子相结合，将疏水性强的煤粉表面转化为亲水性，使得煤粉颗粒更容易被水润湿，降低了煤粉颗粒与水的界面接触角，同时能够在煤粉颗粒表面形成一层阻隔煤粉颗粒聚集的水化膜，使得煤粉颗粒均匀分散在水中，降低浆体黏度，提高流动性，进而有效提高粉碎效率，降低单位产品能耗，提高纳米碳氢燃料的生产效率。提高纳米碳氢燃料的生产效率。

【技术实现步骤摘要】
亲水改性助磨剂及纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺


[0001]本专利技术涉及助磨剂
，具体而言，涉及一种亲水改性助磨剂及纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺。

技术介绍

[0002]纳米碳氢燃料是利用工业化纳米粉体生产技术及其他配套工艺，对煤种进行加工处理，研发制备出的一种新型超细颗粒燃料。其具有较高比表面积和表面活性，具有燃烧效率高、污染物排放量低等特点，是一种高效、清洁的新型煤基特种燃料。
[0003]在纳米碳氢燃料制备过程中，煤粉被超细粉碎至微米级后，煤粉颗粒的比表面积和表面能急剧增加，团聚现象加剧，加上煤粉表面的强烈的疏水性，使得煤粉颗粒与水无法密切结合成为一体化的浆体，甚至在浓度高时会形成一种“泥团”状结构进而引起很大的机械阻力，使得浆体黏度高、流动性差，阻碍设备的正常运行，导致粉碎效率显著下降，单位产品能耗明显提高。
[0004]添加合适的助磨剂是提高煤粉粉碎效率，降低能耗的方法之一。超细粉碎过程不仅仅是简单的颗粒尺寸减小的物理过程，也涉及到因机械超细粉碎作用导致的煤粉颗粒物理、化学性质的变化。现有技术对超细粉碎过程中的机械力化学效应研究较多，但是在超细粉碎过程中煤粉颗粒发生的理化性质变化对助磨剂选择、加工效率的影响几乎空白。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种亲水改性助磨剂及纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺，以解决现有煤粉超细粉碎过程存在粉碎效率低和单位产品能耗高的技术问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种亲水改性助磨剂，该亲水改性助磨剂包括脂肪酸钠20％～40％，六偏磷酸钠35％～60％和二氧化钛5％～25％。
[0008]进一步地，上述亲水改性助磨剂中，脂肪酸钠的质量含量为30％～40％，六偏磷酸钠的质量含量为50％～60％，二氧化钛的质量含量为5％～15％。
[0009]进一步地，上述亲水改性助磨剂中，脂肪酸钠的质量含量为35％，六偏磷酸钠的质量含量为55％，二氧化钛的质量含量为10％。
[0010]进一步地，二氧化钛为锐钛型二氧化钛，二氧化钛的粒径D50为50～200nm。
[0011]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种纳米碳氢燃料的纳米粉碎前置工艺，该前置工艺包括：将煤浆和助磨剂混合，得到用于制备纳米碳氢燃料的改性原料，其中，该助磨剂为上述第一方面提供的任一种亲水改性助磨剂。
[0012]进一步地，上述混合的方式包括超声和搅拌的至少一种。
[0013]进一步地，上述混合包括：先超声分散5～15min，再搅拌15～30min。
[0014]进一步地，上述超声分散的功率为20～80kHz，搅拌的转速为5000～15000转/min。
[0015]进一步地，上述煤浆包括煤粉颗粒和水，煤浆中，煤粉颗粒的质量含量为20％～
40％，优选为25％。
[0016]进一步地，助磨剂与煤粉颗粒的用量比为0.5～5:1000，优选为1:1000。
[0017]进一步地，煤粉颗粒的粒度D50为10～100μm。
[0018]进一步地，煤粉颗粒由原煤粉碎得到，该原料包括按质量百分比计的如下组分：碳63％～65％，氧化铝13％～15％，二氧化硅8％～10％，氧化钙1.5％～2.0％，氧化铁1.0％～2.0％。
[0019]本申请提供的亲水改性助磨剂通过特定质量配比的脂肪酸钠、六偏磷酸钠和二氧化钛相互协同，一方面能够与煤粉颗粒表面疏水区相互作用，另一方面能够与水分子相结合，不仅能够将疏水性强的煤粉颗粒表面转化为亲水性，使得煤粉颗粒更容易被水润湿，降低了煤粉颗粒与水的界面接触角，而且能够在煤粉颗粒表面形成一层阻隔煤粉颗粒聚集的水化膜，使得煤粉颗粒均匀分散在水中，降低浆体黏度，提高流动性，进而有效提高粉碎效率，降低单位产品能耗，提高纳米碳氢燃料的生产效率。
具体实施方式
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0021]如本申请
技术介绍
所分析的，现有煤粉超细粉碎过程存在粉碎效率低和单位产品能耗高的技术问题。为了解决该问题，本申请提供了一种亲水改性助磨剂和纳米碳氢燃料的制备方法。
[0022]在本申请的一种典型实施方式中，提供了一种亲水改性助磨剂，按照质量百分比计，该亲水改性助磨剂包括脂肪酸钠20％～40％，六偏磷酸钠35％～60％和二氧化钛5％～25％。
[0023]本申请提供的亲水改性助磨剂通过特定质量配比的脂肪酸钠、六偏磷酸钠和二氧化钛相互协同，一方面能够与煤粉表面疏水区相互作用，另一方面能够与水分子相结合，不仅能够将疏水性强的煤粉表面转化为亲水性，使得煤粉颗粒更容易被水润湿，降低了煤粉颗粒与水的界面接触角，而且能够在煤粉颗粒表面形成一层阻隔煤粉颗粒聚集的水化膜，使得煤粉颗粒均匀分散在水中，降低浆体黏度，提高流动性，进而有效提高粉碎效率，降低单位产品能耗，提高纳米碳氢燃料的制备效率。
[0024]上述脂肪酸钠的通式为RCOONa，R为C11～C18的饱和或不饱和烷基；上述脂肪酸钠包括但不限于月桂酸钠、肉豆蔻酸钠、棕榈酸钠、硬脂酸钠、棕榈油酸钠以及亚麻油酸钠中的任意一种或多种的混合物。
[0025]上述二氧化钛的类型不作限制，优选为锐钛型二氧化钛时，其组成的亲水改性助磨剂对煤粉的助磨效果更为显著。为了进一步提高助磨效果，优选上述二氧化钛的粒径D50为50～200nm。
[0026]典型但非限制性的，在本申请提供的亲水改性助磨剂中，脂肪酸钠的质量含量如为20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％或其中任意两个数组成的范围；六偏磷酸钠的质量含量如为35％、38％、40％、42％、45％、48％、50％、52％、55％、58％、60％或其中任意两个数组成的范围；二氧化钛的质量含量如为5％、8％、10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％或其中任意两个数组成的范围；二氧化钛的粒径D50如为50nm、80nm、
100nm、120nm、150nm、180nm、200nm或其中任意两个数组成的范围。
[0027]为了进一步提高煤粉纳米粉碎的效率以及进一步降低单位产品能耗，在本申请的一些实施例中，上述亲水改性助磨剂中，脂肪酸钠的质量含量为30％～40％，六偏磷酸钠的质量含量为50％～60％，二氧化钛的质量含量为5％～15％。尤其是当亲水改性助磨剂中，脂肪酸钠的质量含量为35％，六偏磷酸钠的质量含量为55％，二氧化钛的质量含量为10％时，其与煤浆混合后，纳米粉碎效率更高。
[0028]在本申请的第二种典型实施方式中，还提供了一种纳米碳氢燃料的纳米粉碎前置工艺，该前置工艺包括：将煤浆和助磨剂混合，得到用于制备纳米碳氢燃料的改性原料，，其中该助磨剂为上述第一种典型实施方式中提供的任一种亲水改性助磨剂。
[0029]上述煤浆中包含固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亲水改性助磨剂，其特征在于，按质量百分比计，所述亲水改性助磨剂包括脂肪酸钠20％～40％，六偏磷酸钠35％～60％和二氧化钛5％～25％。2.根据权利要求1所述的亲水改性助磨剂，其特征在于，所述亲水改性助磨剂中，所述脂肪酸钠的质量含量为30％～40％，所述六偏磷酸钠的质量含量为50％～60％，所述二氧化钛的质量含量为5％～15％。3.根据权利要求1所述的亲水改性助磨剂，其特征在于，所述亲水改性助磨剂中，所述脂肪酸钠的质量含量为35％，所述六偏磷酸钠的质量含量为55％，所述二氧化钛的质量含量为10％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的亲水改性助磨剂，其特征在于，所述二氧化钛为锐钛矿型二氧化钛，所述二氧化钛的粒径D50为50～200nm。5.一种纳米碳氢燃料的纳米粉碎前置工艺，其特征在于，所述前置工艺包括：将煤浆和助磨剂混合，得到用于制备纳米碳氢燃料的改性原料，其中所述助磨剂为权利要求1至4中任一项所述的亲水改性助磨剂。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶涛，王思琦，董晖，周永利，张志，原铎，李培石，李雪，马越，
申请(专利权)人：三易康养海南科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：