煤炭工業(yè)的表面活性劑應(yīng)用

1、表面活性劑在煤炭工業(yè)中的應(yīng)用 王啟彬目錄 我國(guó)的煤炭現(xiàn)狀 我國(guó)潔煤計(jì)劃的特點(diǎn) 煤炭工業(yè)應(yīng)用表面活性劑概要 在煤炭洗選工業(yè)的具體應(yīng)用（重點(diǎn)）我國(guó)的煤炭現(xiàn)狀 煤炭是我國(guó)的主要能源，占一次性能源消費(fèi)的74%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，煤炭產(chǎn)量達(dá)13億噸，已探明儲(chǔ)量為10200億噸，而石油儲(chǔ)量只有33億噸。從能源結(jié)構(gòu)上講，煤炭在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)仍是我國(guó)的主要能源，約占一次能源消費(fèi)的70-74%。燃煤是主要污染源，為了緩解環(huán)境壓力，提高能源工業(yè)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，潔凈煤是主要戰(zhàn)略。為此我國(guó)提出了與發(fā)達(dá)國(guó)家不同的潔凈煤計(jì)劃。近年來(lái)，人們對(duì)生存環(huán)境要求的提高及國(guó)家潔凈煤計(jì)劃的實(shí)施，將有利于表面活性劑的開(kāi)發(fā)和利用。我國(guó)的潔煤計(jì)劃

2、特點(diǎn) 為了緩解環(huán)境壓力，提高能源工業(yè)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，潔凈煤是主要戰(zhàn)略。為此我國(guó)提出了與發(fā)達(dá)國(guó)家不同的潔凈煤計(jì)劃。其特點(diǎn)有三： 一是潔凈煤是貫穿從煤炭開(kāi)采、加工、運(yùn)輸及利用的全過(guò)程的； 二是發(fā)展適用于多種終端用戶(hù)的先進(jìn)實(shí)用技術(shù)； 三是發(fā)展與環(huán)境統(tǒng)一，社會(huì)環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益并重。煤炭工業(yè)應(yīng)用表面活性劑概要 國(guó)內(nèi)外表面活性劑在煤炭工業(yè)中主要用在以下幾方面。表面活性劑在煤炭工業(yè)應(yīng)用比較廣泛，在煤炭工業(yè)上應(yīng)用表面活性劑應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素。 一、能降低煤炭開(kāi)采和加工利用的成本或解決人們生存環(huán)境問(wèn)題； 二、能保障供給，對(duì)不同種類(lèi)煤炭有廣泛的適用性； 三、各種用途的表面活性劑不會(huì)對(duì)其它用途表面活性劑產(chǎn)生

3、惡劣影響； 四、煤炭附著表面活性劑在燃燒過(guò)程不產(chǎn)生有害物質(zhì)。在煤炭洗選工業(yè)的具體應(yīng)用 在煤炭洗選工業(yè)中，應(yīng)用表面活性劑主要用于浮游選煤，浮選約占煤炭入洗量的15-25%。表面活性劑在選煤工業(yè)中用量最大，目前國(guó)內(nèi)每年用量約為6000噸左右，主要體現(xiàn)在：起泡劑；浮選添加劑；乳化劑；脫水助劑； 油團(tuán)聚選煤助劑等。起泡劑圖片起泡劑概念 起泡劑是由極性基和非極性基組成的表面活性劑，絕大多數(shù)是非離子型的?，F(xiàn)用仲辛醇、甲基異丁基甲醇、雜醇油、GF油、聚乙二醇、聚丙二醇等。表面活性劑在氣水界面吸附能力大，而在煤炭表面不發(fā)生或很少發(fā)生吸附，多數(shù)能大大地降低表面張力，增大了空氣在煤漿中的彌散，改變氣泡在煤漿中的大

4、小和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，降低向礦漿中充氣攪拌的動(dòng)力消耗，并能在礦漿面上形成浮選需要的泡沫層。起泡劑前景 在我國(guó)選煤工業(yè)初期，用酚等做起泡劑，由于其毒性比較大，后來(lái)被2#浮選油(萜烯醇類(lèi))、黃油等化工副產(chǎn)品所取代，隨著石油化工工業(yè)的發(fā)展，在七十年代后期和八十年代初期，煤炭科學(xué)研究總院唐山分院相繼研制出了ZF浮選藥劑、190起泡劑和GF起泡劑，并得到了普遍推廣應(yīng)用，后來(lái)由于成本問(wèn)題，又研發(fā)出了復(fù)合藥劑，并得到廣泛的推廣及應(yīng)用。 總的來(lái)說(shuō)選煤是國(guó)家潔凈煤計(jì)劃首選項(xiàng)目，隨著對(duì)環(huán)保要求的提高，將努力加大煤炭的入洗比重，勢(shì)必加大起泡劑類(lèi)和浮選添加劑類(lèi)表面活性劑的用量。浮選添加劑圖片浮選添加劑概念 浮選添加劑也是表面

5、活性劑。能用于煤炭浮選添加劑的表面活性劑要求起泡性低，而且要能夠選擇性地吸附于煤粒表面，改善煤表面疏水性，又能降低油水界面張力，提高油在水中的分散。以此降低浮選過(guò)程中煤油或柴油的消耗。浮選添加劑的發(fā)展 九十年代初，我國(guó)相繼開(kāi)發(fā)出OC浮選添加劑和浮選促進(jìn)劑。OC添加劑具有降低油水界面張力和改善煤粒表面疏水性的雙重特性，主要是針對(duì)風(fēng)化煤和炭化程度低的煙煤。 近年來(lái)，由于對(duì)國(guó)家對(duì)煤炭工業(yè)的重視及人們環(huán)保意識(shí)及潔煤意識(shí)的提高煤炭浮選添加劑的研發(fā)愈來(lái)愈收到人們的重視。乳化劑圖片乳化劑定義 乳化劑是能夠改善乳濁液中各種構(gòu)成相之間的表面張力，使之形成均勻穩(wěn)定的分散體系或乳濁液的物質(zhì)。乳化劑是表面活性物質(zhì)，分

6、子中同時(shí)具有親水基和親油基，它聚集在油/水界面上，可以降低界面張力和減少形成乳狀液所需要的能量，從而提高乳狀液的能量。脫水助劑圖片脫水助劑 脫水助劑分為三類(lèi)： 1.絮凝劑型，其作用原理是將浮選精煤絮凝，以減緩精煤礦漿中煤的分層速度，提高濾餅的滲透性和脫餅率。 2.表面活性型，其作用原理是改善煤表面疏水性和降低水的表面張力，以提高脫水效果。 3.金屬陽(yáng)離子型，其作用原理是中和煤表面負(fù)電荷，煤在等電點(diǎn)時(shí)的疏水性為最好，相應(yīng)地脫水效果也好油團(tuán)聚選煤助劑 油團(tuán)聚選煤和浮游選煤有明顯地不同。油團(tuán)選煤是在固液兩相完成作業(yè)，而浮游選煤是在固液氣三相中完成的，油團(tuán)選煤選擇性遠(yuǎn)遠(yuǎn)地高于浮游選煤。但油團(tuán)選煤油用量大，約為3-10%，生產(chǎn)成本較高。油團(tuán)選煤用助劑有兩類(lèi)，一類(lèi)偏重于改善煤疏水性，另一類(lèi)偏重于乳化作用的。油團(tuán)聚選煤助劑 團(tuán)助劑的應(yīng)用，可以大大地簡(jiǎn)化油團(tuán)聚選煤工藝，節(jié)約投資和降低成本、提高分選效果。油團(tuán)選煤是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的生產(chǎn)潔凈燃料的主要方法之一，在發(fā)達(dá)國(guó)家受到很大重視。如美國(guó)、加拿大、日