[发明专利]一种氢、氧等离子体联合强化煤泥浮选的方法

说明书

本发明公开了一种氢、氧等离子体联合强化煤泥浮选的方法，包括如下步骤：干煤泥经过氢等离子体选择性处理提升了有机质表面疏水性，直接扩大其与无机矿物的可浮性差异；常规捕收剂首先经乳化充分分散，再在水溶液环境中通过氧等离子体激活，提升了药剂的捕集性能；经氢等离子体处理的干煤泥与经氧等离离子体处理的药剂水溶液混合调浆，使药剂与煤泥充分吸附；上述矿浆在添加起泡剂搅拌后，给入浮选装置，通入气泡将可燃体富集在泡沫中，无机矿物不上浮，实现可燃体的高效回收。采用本发明的方法，能使煤泥浮选药剂用量明显减少，可燃体回收率有效提高，精煤损失显著降低。

技术领域

本发明涉及浮选领域，具体涉及一种氢、氧等离子体联合强化煤泥浮选的方法，特别适用于氧化煤、低阶煤等难浮煤的等离子体强化浮选灰方法。

背景技术

浮选是煤泥提质的成熟、有效方法。往往通过药剂对煤泥表面改性，提高煤泥表面的疏水性，而非极性药剂如柴油煤油等在水环境中的弥散效果不好，在此基础上有学者对非极性药剂进行乳化，改善了其在水溶液中的分散效果，复合药剂由此产生。一些含有极性官能团的捕收剂如四氢呋喃、生物柴油、氧化柴油等同样可以较高效地捕收有机质。还有学者用介质阻挡氧等离子体直接改性非极性捕收剂，制备了杂极性捕收剂浮选低阶煤泥，然而该方法并非在在浮选环境(水环境)中对非极性捕收剂进行改性，而是对纯药剂进行改性，与实际浮选情况有所区别。

此外，用药剂吸附提高煤泥表面疏水性的方法只是间接地对煤泥表面改性，煤泥自身的疏水性并未发生变化，目前缺少直接地对煤泥表面疏水性进行改性的方法。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述煤泥浮选过程中存在的问题，提供一种能直接改善煤泥表面疏水性，并在水环境中提高捕收剂捕集能力的方法，可以有效提高煤泥可浮性，减少有机质损失，提高浮选工艺指标及降低药耗的等离子体强化煤泥浮选方法。

低温等离子体是成熟有效的改性手段，可以使反应物表面分子激发、离解和电离，改变反应物表面的基团组成，同时仍可保持本体性能。氢等离子体可用于提升干煤泥表面的疏水基团数量，提高煤泥自身的可浮性，而常规捕收剂经氧等离子体激活后具有更强的捕收能力，两种等离子体协同作用，有助于强化煤泥浮选。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种氢、氧等离子体联合强化煤泥浮选的方法，包括煤泥氢等离子体处理—捕收剂乳化后氧等离子体激活—混合调浆—浮选过程，煤泥经过氢等离子体选择性处理提高了煤泥表面的疏水基团含量，提升了有机质表面疏水性，直接扩大其与无机矿物的可浮性差异；常规捕收剂首先经乳化充分分散，再在水溶液环境中通过氧等离子体激活，提升了药剂的捕集性能；经氢等离子体处理的煤泥与经氧等离子体激活的药剂水溶液混合调浆，使药剂与煤泥充分吸附；上述矿浆在添加起泡剂搅拌后，给入浮选装置，通入气泡，将可燃体富集在泡沫中，无机矿物不上浮，实现可燃体的高效回收。

进一步的，氢等离子体处理物料为干煤泥。

进一步的，氢等离子体产生方式有多种，如辉光放电等离子体、介质阻挡等离子体、射频等离子体、尖端放电等离子体等，优选地，本发明中氢等离子体的产生方式为射频等离子体。

进一步的，氢等离子体反应腔为翻转等离子体反应腔。

进一步的，常规捕收剂是经乳化分散后给入氧等离子体反应池。

进一步的，氧等离子体产生方式为高压尖端放电等离子体。

优选地，氢等离子体气体充气量为30-75L/(min·m²)。

优选地，氢等离子体改性时间为5-10min。

优选地，氢气和氩气的体积浓度比例为3:97。

优选地，氧等离子体气体充气量为30L/(min·m²)。