微乳化烴油捕收劑的捕收性能及作用機理研究

《微乳化烴油捕收劑的捕收性能及作用機理研究》是依託山東科技大學，由李琳擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：微乳化烴油捕收劑的捕收性能及作用機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：李琳
• 依託單位：山東科技大學

項目摘要

烴油是煤炭及具有良好天然可浮性的非極性礦物（輝鉬礦、石墨及滑石等）分選最重要的捕收劑，其套用範圍十分廣泛。但在使用過程中，烴油普遍存在著分散性差的問題，從而導致捕收劑用量大、成本高、浮選效果差等缺陷。本項目擬從不同結構烴油捕收劑捕收能力變化規律的研究入手，闡明烴油捕收劑的結構-性能關係，構建烴油捕收劑結構-性能關係模型，分析確定烴油捕收劑合理的分子結構，在此基礎上，針對結構合理的烴油捕收劑提出適宜的微乳化方法，改善烴油捕收劑的分散性，進而通過試驗研究查明微乳化烴油捕收劑的浮選性能，揭示微乳化烴油捕收劑的浮選作用機理。本項目旨在通過微乳化烴油捕收劑的研究，豐富烴油捕收劑開發的基礎理論，為微乳化烴油捕收劑的研製提供理論依據，促進我國煤炭及其他非極性礦物資源的高效開發利用。

結題摘要

烴油捕收劑是煤泥以及輝鉬礦、石墨等非極性礦物浮選時的捕收劑，其使用量約占浮選藥劑消耗量的一半左右。但由於烴油的化學性質不活潑，與偶極水分子基本不發生作用，導致其在水中分散性差，只能以較大“油滴”形式存在，不僅降低了捕收劑的浮選效率，而且增加了藥耗，隨著石油產品價格的攀升，成為企業日益沉重的負擔。 本研究採用自製的主表面活性劑——OPES，製備出烴油微乳捕收劑MEOC；通過鉬礦浮選試驗和煤泥浮選試驗考察了MEOC的浮選性能，進而，利用接觸角、潤濕熱、紅外光譜等手段，揭示了微乳化烴油捕收劑的浮選作用機理。 首先，對基礎烴油進行了篩選，通過鉬礦選礦試驗確定200℃～260℃餾程的烴油分選效果最佳，因此，選擇處於該餾程範圍內的柴油作為微乳化基礎油 其次，OP-10、Tween80、Tween 60、TX-100四種非離子表面活性劑的微乳初步篩選試驗表明，OP-10具有較強的微乳化能力，但考慮到OP-10的毒性，採用氨基磺酸法對OP-10進行改性，在OP-10：氨基磺酸；催化劑（尿素）=1：1.15：0.11（w/w/w）、反應溫度為130℃、反應時間為60min的條件下，合成了性能優良的OPES作為烴油微乳捕收劑的主表面活性劑，OPES的CMC值為0.0013%，比OP-10低67.5%。在此基礎上，採用MEOC製備了烴油微乳捕收劑，配方為柴油：OPES：正戊醇：水=5：2.5：2.5：4（w/w/w/w)，MEOC為O/W型微乳液，油滴的平均粒徑為57.95nm。 然後，採用MEOC作為捕收劑分別進行了鉬礦和煤泥浮選試驗。鉬礦浮選試驗表明，在磨礦細度為-0.074mm（-200目）含量63%時，採用一粗四精兩掃-粗精礦脫藥的工藝流程，可以獲得鉬精礦品位45.12%、回收率78.33%的浮選指標，與柴油相比，在鉬精礦品位相當的情況下，鉬精礦回收率提高了1.1%；而且柴油用量可以節約50%左右，2#油用量可以節約20%左右。煤泥浮選試驗表明，MEOC可以獲得精煤產率59.83%、灰分10.32%、可燃體回收率78.77%、完善度59.04%的指標，與柴油相比，精煤產率提高了4.51%、可燃體回收率提高了6.54%，但精煤灰分高0.50%，完善度指標提高了2.85%；而且柴油用量可以節約70%左右，2#油用量可以節約28%左右。 最後，通過MEOC煤泥浮選機理研究可知，MEOC