[发明专利]水润型油砂气浮剂

说明书

技术领域

本发明涉及油砂采集技术，属于经热化学水洗-浮选工艺从离解的细油砂颗粒中提取沥青油的油砂处理药剂，特别是水润型油砂气浮剂。

背景技术

油砂，亦被称作为“沥青砂”、“重油砂”或“焦油砂”，是一种由沥青、砂粒、富矿粘土和水的混合物，其沥青含量为7%-14%，沙和粘土等矿物占80%-85%，含水3%-6%。我国的油砂资源储量经初步估算达到千亿吨，是重要的非常规石油资源。油砂的开发主要集中在开采方式和如何从油砂中提取沥青油。根据油砂结构不同所采用的油砂分离技术主要有三种：溶剂萃取法、热解干馏法及热化学水洗法。一般油润型油砂适于有机溶剂萃取分离或热解干馏分离。由于溶剂萃取法存在溶剂回收率低和环境污染的问题，而热解干馏法工艺不成熟，成本较高，所以，这溶剂萃取法与热解干馏法工业应用较少，基本停留在室内研究阶段。水润型油砂适于热化学水洗法，即在表活剂和碱的作用下，实现油和砂的剥离。热化学水洗法因工艺简单、成本低且水洗试剂可循环利用而得到广泛的工业化应用。影响油砂热化学水洗技术效果的技术因素包括水洗药剂、水洗温度、水砂质量比等技术因素，在油砂热化学水洗技术中引入气浮工艺能够明显增强油砂热化学水洗技术效果。由于油砂所含沥青属于重质组分，黏度和密度较大，油砂在被水洗时从油砂表面剥离下来的沥青在上浮过程中，导致沥青、细小粘土聚并后的密度大于水的密度容易造成下沉，达不到水洗分离的效果，而气浮工艺生成的超微气泡易于与剥离下来的沥青粘附，有助于减小沥青黏度，被气泡携带而快速上浮，所以，在气浮工艺中投加浮选剂能够获得更好的气浮效果。国外的浮选剂研制水平比较成熟，大多采用乳状液型产品。国内的浮选剂研制水平与国外的浮选剂研制水平相比具有较大的技术研发差距，目前主要选取单纯的絮凝剂作为仅适于矿山选矿、煤炭等行业的浮选剂，产品系列化水平偏低，种类偏少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水润型油砂气浮剂，大幅提高油与砂分离效果，填补油砂开发行业浮选剂技术的空白。

本发明的目的是这样实现的：一种水润型油砂气浮剂，包括沥青乳化剂、甲醇、起泡剂、净水剂与水，沥青乳化剂由十六烷基三甲基氯化铵组成，起泡剂由十二烷基二甲基氧化胺组成，净水剂由聚合氯化铝组成，沥青乳化剂在由沥青乳化剂与甲醇组成的沥青乳化液中的质量百分含量为45%-55%，净水剂在由净水剂与水组成的净水液中的质量百分含量为35%-45%，沥青乳化剂在本水润型油砂气浮剂质量中的质量百分含量为5%-8%，起泡剂在本水润型油砂气浮剂质量中的质量百分含量为3%-5%。

本发明的应用方法为：在热化学水洗-浮选工艺（油砂气浮选水洗分离技术）中，将本发明与温度大于或等于40℃的热水配置成温度为40℃-90℃的水洗气浮液，保持本发明在水洗气浮液中的质量百分浓度为0.8%-1.5%或保持本发明在水洗气浮液中的质量-体积浓度为50 mg/L -120mg/L，当其通过浮选方式实现砂粒粒径小于或等于5mm的油砂和气浮剂在热水中混匀后，在水洗气浮液中会不断出现超量的细微气泡，在本发明作用下被细微气泡携带而从油砂中被剥离出来的沥青油依次凝结、聚并浮升至表面。本发明的应用方法经大量反复验证，能够用于水润型油砂的浮选，实现热化学水洗-浮选工艺从水润型油砂中剥离沥青油的技术目标，明显提高油砂的分离效果，被剥离出来的沥青油具有良好凝结、聚并和浮升的作用。

具体实施方式

一种水润型油砂气浮剂，包括沥青乳化剂、甲醇、起泡剂、净水剂与水，沥青乳化剂由十六烷基三甲基氯化铵组成，起泡剂由十二烷基二甲基氧化胺组成，净水剂由聚合氯化铝组成，沥青乳化剂在由沥青乳化剂与甲醇组成的沥青乳化液中的质量百分含量为45%-55%，即沥青乳化剂的质量和沥青乳化剂与甲醇加和的总质量的比值为0.45-0.55，净水剂在由净水剂与水组成的净水液中的质量百分含量为35%-45%，即净水剂的质量和净水剂与水加和的总质量的比值为0.35-0.45，沥青乳化剂在本水润型油砂气浮剂质量中的质量百分含量为5%—8%，起泡剂在本水润型油砂气浮剂质量中的质量百分含量为3%—5%。

制备本水润型油砂气浮剂的方法是：按质量配比，首先将沥青乳化剂与甲醇混匀成沥青乳化液且将净水剂与水混匀成净水液，然后将沥青乳化液、净水液和起泡剂连续搅匀成不分层的本水润型油砂气浮剂，本发明在热化学水洗-浮选工艺过程中，其在水洗气浮液中的质量-体积浓度为50mg/L-120mg/L之间。

本发明的某一实施例：根据某油砂矿油砂的组分性质（其沥青百分质量含量为12.8%，沙和粘土等矿物百分质量含量为83.8%，水百分质量含量为3.4%，粒径大于5cm的油砂在油砂矿油砂中的百分质量含量大于90%），属于水润型油砂。因此，本发明对应于水润型油砂组分性质的配方为：沥青乳化剂在由沥青乳化剂与甲醇组成的沥青乳化液中的首选质量百分含量为50%，即沥青乳化剂的质量和沥青乳化剂与甲醇加和的总质量的首选比值为0.5。净水剂在由净水剂与水组成的净水液中的首选质量百分含量为40%，即净水剂的质量和净水剂与水加和的总质量的首选比值为0.4，沥青乳化剂在本水润型油砂气浮剂质量中的首选质量百分含量为6%，即沥青乳化剂的质量与本水润型油砂气浮剂的质量的首选比值为0.06，起泡剂在本水润型油砂气浮剂质量中的首选质量百分含量为4%，即起泡剂的质量与本水润型油砂气浮剂的质量的首选比值为0.04；在被应用时，本发明与温度大于或等于40℃的热水配置成温度为80℃的水洗气浮液，且本发明在水洗气浮液中的质量-体积浓度为80mg/L。经验证，本发明对应于砂粒粒径小于或等于5mm的该水润型油砂组分性质的配方表现出良好的辅助除油效果，可使现有油与砂分离速度提高2倍以上，并使现有油砂除油率上升近10%而达到94.8%。