CN104646189B - 一种矿物浮选捕收剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种矿物浮选捕收剂，由含油污泥、盐酸、次氯酸钙三种基础物质原料组成，其中的含油污泥为在石油开采、加工、储运和含油污水处理过程中产生的由混合烃、灰分(泥沙)、水三种组分构成的污泥。本发明通过对含油污泥进行卤化改性处理，制备出含有氯代烃化合物的矿物浮选捕收剂，其技术方案克服了现有技术以含油污泥直接在矿浆中作为捕收剂使用时选矿物回收率容易受到影响的不足，实现了含油污泥资源化利用，有效降低了选矿捕收药剂的成本。
Description
技术领域
本发明内容属于选矿药剂的制备技术领域，涉及一种以石油开采、加工、储运和含油污水处理等过程中产生的含油污泥作为基础原料的矿物浮选捕收剂。
背景技术
天然可浮矿物浮选富集生产采用的常规烃油类捕收剂主要为煤油、变压器油、柴油及燃料油等，其次为焦油、重油、中油以及它们的复配混合物。出于节约资源的考虑，为了无害化、资源化利用石油开采、加工、储运和含油污水处理等过程中产生的含油污泥，在煤炭浮选剂及有色金属矿物浮选剂技术的研究中，将含油污泥替代或部分替代常规烃油类捕收剂制备浮选剂，可以有效降低此类浮选剂的药剂成本，同时也实现了资源节约及含油污泥的无害化处置。由于含油污泥中混合烃自身粘度较高，在矿浆中的分散效果明显低于常规烃油类捕收剂，为了缩小这个差距，目前本领域采用的技术方法之一是利用可直接作为捕收剂使用的轻柴油、煤油、芳烃、页岩柴油、常三线油、天然气冷凝油或工业焦油对含油污泥中混合烃稀释；技术方法之二是将含油污泥与水乳化后再作为烃油类捕收剂使用。上述的由含油污泥制备的捕收剂用于选矿生产中虽然成本低于常规烃油类捕收剂，但由于含油污泥中混合烃碳含量范围无法控制(其中含有大量对矿物捕收能力小的烃化合物)，致使其在实际应用中的选矿回收率低于使用常规烃油类捕收剂的回收率，降低了被选矿物资源的利用率。
发明内容
本发明的目的针对上述以含油污泥为基础原料用作烃油类矿物浮选捕收剂时存在的不足，通过对含油污泥的卤化改性，提供一种含有氯代烃化合物的矿物浮选捕收剂，用以提高选矿回收率并降低选矿药剂成本。
为实现上述发明目的而采用的技术解决方案如下所述。
一种矿物浮选捕收剂，由下述重量份配比的物质原料组成：
含油污泥 100，
60％～90％的盐酸(HCl) 0.24～7，
次氯酸钙(Ca(ClO)2) 0.08～14；
所述的含油污泥为在石油开采、加工、储运和含油污水处理过程中产生的由混合烃、灰分(泥沙)、水三种组分构成的污泥，其中的混合烃含量为8～35％，灰分含量为15～45％，其余为水。
本发明物质原料中，所用含油污泥中的混合烃组分是原油或污油或污油和原油的混合物，含有烷烃、烯烃、环烷烃、芳香烃等成分，是制备这种新型矿物浮选捕收剂的有效成分，控制盐酸和次氯酸钙用量可以制备出氯代烃含量不同的捕收剂用以不同矿物的浮选作业。
该矿物浮选捕收剂的制备方法为：将含油污泥置于反应器中，在15℃～60℃的温度范围内加入盐酸并搅拌，待均匀后在继续搅拌下缓缓加入次氯酸钙进行反应，至反应终止后继续搅拌5～60分钟即得到含有氯代烃化合物的矿物浮选捕收剂产品。具体反应过程如下：
(1)、HCl+Ca(ClO)2＝CaCl2+2H2O+2Cl2↑
(2)、氯代烃化合物生成反应：
A、当反应(1)所产生的氯气(Cl2)和含油污泥混合烃组分中的烷烃发生(取代)反应时生成氯代烷烃(CnH2n+1Cl)：
CnH2n+2+Cl2＝CnH2n+1Cl+HCl (n大于等于1)
B、当反应(1)所产生的氯气(Cl2)和含油污泥混合烃组分中的烯烃发生(加成)反应时也同样会生成氯代烷烃(CnH2n+1Cl)：
CnH2n+HCl＝CnH2n+1Cl (n大于等于2)
C、当反应(1)所产生的氯气(Cl2)和含油污泥混合烃组分中的环烷烃发生(取代)反应时生成氯代环烷烃(CnH2n-1Cl)：
CnH2n+Cl2＝CnH2n-1Cl+HCl (n大于等于3)
本发明所述的矿物浮选捕收剂是通过对含油污泥卤化改性后得到的，改性后的含油污泥中所含卤代烃化合物是氯代烷烃(CnH2n+1Cl)、或者是氯代环烷烃(CnH2n-1Cl)，或者是氯代烷烃(CnH2n+1Cl)和氯代环烷烃(CnH2n-1Cl)，上述卤代烃化合物含量占含油污泥中混合烃总量的5～35％。与现有技术相比，这种含有氯代烃化合物的新型矿物浮选捕收剂不但将含油污泥作为生产烃油类矿物浮选捕收剂的基础原料，实现了百分之百的资源化利用，同时也克服了以往将含油污泥直接作为烃油类矿物浮选捕收剂应用时选矿回收率低于使用常规烃油类捕收剂时的不足，其选矿回收率比采用含油污泥直接作为烃油类矿物浮选捕收剂使用的选矿回收率要提高1～4个百分点，可直接替代常规烃油类捕收剂使用，从而大幅度降低了选矿药剂的成本。
具体实施方式
实施例一
按质量比备料，取含混合烃组分质量为8％的含油污泥100份，浓度为60％的盐酸(HCl)0.4份，次氯酸钙(Ca(ClO)2)0.32份；将盐酸(HCl)稀释为5～10％的盐酸溶液待用；制备方法如下：将备好的含油污泥置于反应器中，搅拌下加热至30℃～35℃，置入稀释后待用的盐酸(HCl)溶液，搅拌3～5分钟后、搅拌下以500～1000mg/min的速度继续置入0.32份的次氯酸钙(Ca(ClO)2)，加料结束后继续搅拌35～40分钟，冷却至常温即可得到氯代烃化合物含量为8～12％的矿物浮选捕收剂。该矿物浮选捕收剂与常规不含氯代烃化合物的含油污泥作为捕收剂相比，被选矿物的回收率可提高2～3％。
实施例二
按质量比备料，取含混合烃组分质量为20％的含油污泥100份，浓度为90％的盐酸(HCl)1.33份，次氯酸钙(Ca(ClO)2)1.6份；将盐酸(HCl)稀释为5～10％的盐酸溶液待用；制备方法如下：将备好的含油污泥置于反应器中，搅拌下加热至25℃～30℃，置入稀释后待用的盐酸(HCl)溶液，搅拌5～8分钟后、搅拌下以500～1000mg/min的速度继续置入1.6份的次氯酸钙(Ca(ClO)2)，加料结束后继续搅拌34～45分钟，冷却至常温即可得到氯代烃化合物含量为18～22％的矿物浮选捕收剂。该矿物浮选捕收剂与常规不含氯代烃化合物的含油污泥作为捕收剂相比，被选矿物的回收率约可提高2.5％。
实施例三
按质量比备料，取含混合烃组分质量为35％的含油污泥100份，浓度为90％的盐酸(HCl)3.11份，次氯酸钙(Ca(ClO)2)4.2份；将盐酸(HCl)稀释为5～10％的盐酸溶液待用；制备方法如下：将备好的含油污泥置于反应器中，搅拌下加热至35℃～40℃，置入稀释后待用的盐酸(HCl)溶液，搅拌3～5分钟后、搅拌下以500～1000mg/min的速度继续置入4.2份的次氯酸钙(Ca(ClO)2)，加料结束后继续搅拌30～35分钟，冷却至常温即可得到氯代烃化合物含量为28～32％的矿物浮选捕收剂。该矿物浮选捕收剂与常规不含氯代烃化合物的含油污泥作为捕收剂相比，被选矿物的回收率约可提高2.5～3.5％。
Claims (1)
1.一种矿物浮选捕收剂，其特征在于由下述重量份配比的物质原料组成：
含油污泥 100，
60％～90％的盐酸 0.24～7，
次氯酸钙 0.08～14；
所述的含油污泥为在石油开采、加工、储运和含油污水处理过程中产生的由混合烃、灰分、水三种组分构成的污泥，其中的混合烃含量为8～35％，灰分含量为15～45％，其余为水；
该矿物浮选捕收剂的制备方法为：将含油污泥中置于反应器中，在15℃～60℃的温度范围中加入盐酸并搅拌，待均匀后在继续搅拌下缓缓加入次氯酸钙进行反应，至反应终止后继续搅拌5～60分钟即得到含有氯代烃化合物的矿物浮选捕收剂产品。
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