一种浮选回收天然岩沥青矿中沥青的工艺 |
|||||||
| 申请号 | CN201510916889.2 | 申请日 | 2015-12-11 | 公开(公告)号 | CN105435967A | 公开(公告)日 | 2016-03-30 |
| 申请人 | 中南大学; | 发明人 | 刘三军; 岳琦; 姚文明; 邹松; 覃文庆; 王军; 刘维; 张雁生; 焦芬; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种浮选回收天然岩 沥青 矿中沥青的工艺，该工艺为将天然岩沥青矿原矿 破碎 后，进行湿式球磨，得到矿浆；以 碳 酸钠作为分散剂、以 水 玻璃作为 抑制剂 、以C6～C18混合 侧链 烃 作为捕收剂以及以C6～C26混合醇作为起泡剂，对所述矿浆进行浮选分离，得到沥青精矿；该工艺能耗低、流程简单，不污染环境，成本低，且精矿含有毒素成分少，精矿沥青回收率高达80％以上，精矿品位高达85％以上，适用于大规模应用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种浮选回收天然岩沥青矿中沥青的工艺，其特征在于：将天然岩沥青矿原矿破碎后，进行湿式球磨，得到矿浆；以碳酸钠作为分散剂、以水玻璃作为抑制剂、以C6～C18混合侧链烃作为捕收剂以及以C6～C26混合醇作为起泡剂，对所述矿浆进行浮选分离，得到沥青精矿。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种浮选回收天然岩沥青矿中沥青的工艺技术领域[0001] 本发明涉及一种浮选回收天然岩沥青矿中沥青的工艺；属于天然沥青矿处理技术领域。 背景技术[0002] 天然沥青是一种非常规的重质油资源，但目前天然沥青的利用率一直较低。根据中国矿业大学姚婷在其博士论文(“克拉玛依天然沥青的分离与分析”，2012年5月)中对天然沥青的优点进行了介绍，其优势主要包括：(1)天然沥青与脉石的结合力较强而且稳定，是优良的沥青路面材料；(2)天然沥青在在地壳运动中时间较长，氧化度较高，软化点温度加高，性质稳定，可以做高档沥青材料；(3)天然沥青在自然界中存在时间长，成分较为稳定，毒性较小。 [0003] 但是天然岩沥青矿中的沥青含量较低，一般在25％，限制了其在工业上的用途，且与沥青结合在一起的脉石多为硅酸盐和碳酸盐矿物，粒度在1mm以下，一般的方法难以提高其品位，使其应用受到局限。中国专利(公开号为CN103351886A)公开了一种从天然沥青中提炼石油基质沥青的方法的，具体公开采用汽气处理法，向天然沥青井中混合注入水蒸气和燃烧气，对地层实施综合作用得到中间产物油分，随后进行一系列反应得到石油基质沥青。该方法虽然可以实现从天然沥青中得到可以利用的石油基质沥青，但是该方法主要通过高温裂解来回收天然沥青矿中的沥青，存在能耗较高，工艺复杂，且易对环境造成污染。 发明内容[0005] 为了实现上述技术目的，本发明提供了一种浮选回收天然岩沥青矿中沥青的工艺，该工艺为将天然岩沥青矿原矿破碎后，进行湿式球磨，得到矿浆；以碳酸钠作为分散剂、以水玻璃作为抑制剂、以C6～C18混合侧链烃作为捕收剂以及以C6～C26混合醇作为起泡剂，对所述矿浆进行浮选分离，得到沥青精矿。 [0006] 本发明的技术方案主要基于对天然沥青矿的组成及物化性质等进行大量研究，研究表明：天然沥青矿中的沥青含量较低，一般在25％左右，而与沥青结合在一起的脉石多为硅酸盐和碳酸盐矿物，且粒度在1mm以下，沥青矿疏水性强。本发明的技术方案采用碳酸钠结合水玻璃，能很好地抑制矿石中的硅酸盐和碳酸盐浮选，同时，天然沥青疏水性较强，采用C6～C18混合侧链烃对沥青具有较好的可浮性，且在C6～C26混合醇起泡剂作用下，最终对沥青获得80％以上的回收率。 [0007] 本发明的浮选回收天然岩沥青矿中沥青的工艺还包括以下优选方案： [0008] 优选的方案，原矿经破碎至粒径在12mm～15mm。 [0009] 优选的方案，通过湿式球磨将破碎后的原矿磨至粒度满足-0.074mm的颗粒质量百分比含量占95％以上。原矿通过湿式球磨至该粒度范围，能够有效破坏硅酸盐和碳酸盐矿物等脉石结构，使沥青矿石表面暴露，有利于后续的浮选分离。 [0010] 优选的方案，湿式球磨过程中加入碳酸钠作为分散剂和助磨剂，碳酸钠相对原矿的加入量为900～1100g/t。碳酸钠一方面吸附在矿石表面改善矿石的分散性能，同时可以改善球磨效果，可获得颗粒粒度分布更小的矿浆。 [0011] 本发明的技术方案采用二段磨矿方式，主要是基于天然沥青矿中沥青的嵌布粒度较细，所以先将原矿破碎至12mm～15mm，再进行两段湿式球磨，同时在磨机中加入碳酸钠作为分散剂和助磨剂，使磨矿粒度达到粒度满足-0.074mm颗粒质量百分比含量占95％以上，大大提高了后续的浮选分离效率。 [0012] 优选的方案，所述的浮选分离包括粗选、精选和扫选，较优选为包括1次粗选、2～4次精选和1～2两次扫选。最优选为包括1次粗选、4次精选和2两次扫选。 [0013] 较优选的方案，粗选过程中加入的药剂：碳酸钠和水玻璃相对原矿的总加入量为950～1010g/t，C6～C18混合侧链烃相对原矿的加入量为380～420g/t，C6～C26混合醇相对原矿的加入量为80～85g/t，其中，碳酸钠和水玻璃的质量比例为(1～3):1。 [0014] 较优选的方案，粗选过程中还加入相对原矿质量0.5～1.5％的土温-20，最优选为加入相对原矿质量1.0％的土温-20。适量土温-20的加入使各种药剂分散效果更好，更有利于提高浮选效率。 [0015] 优选的方案，一次精选过程中碳酸钠相对原矿的加入量为450～550g/t；最优选为500g/t。 [0016] 优选的方案，二次精选过程中碳酸钠相对原矿的加入量为250～350g/t；最优选为300g/t。 [0017] 优选的方案，三次精选过程中碳酸钠相对原矿的加入量为250～350g/t；最优选为300g/t。 [0018] 优选的方案，四次精选过程中碳酸钠相对原矿的加入量为100～200g/t；最优选为150g/t。 [0019] 优选的方案，一次扫选过程中C6～C18混合侧链烃相对原矿的加入量为80～100g/t，C6～C26混合醇相对原矿的加入量为20～25g/t。 [0020] 优选的方案，二次扫选过程中C6～C18混合侧链烃相对原矿的加入量为50～60g/t，C6～C26混合醇相对原矿的加入量为20～25g/t。 [0021] 本发明的C6～C18混合侧链烃，可购买于曲周县旺博商贸有限公司、济南金恒大化工有限公司等。 [0022] 本发明的C6～C26混合醇，可购买于上海广嘉化学品有限公司、江苏福昌环保科技集团等。 [0023] 现有技术的天然沥青矿主要由于沥青含量较低，且与硅酸盐和碳酸盐等矿物紧密结合在一起，粒级在1mm以下，且难以富集，可利用程度不高。本发明针对此提出了浮选分离的方法，充分利用天然沥青疏水性较强，可浮性较好的特点，通过两段球磨原矿至适当粒径，再采用碳酸钠分散剂、水玻璃抑制剂、C6～C18混合侧链烃捕收剂以及C6～C26混合醇起泡剂，通过浮选分离获得较高的沥青回收率。 [0024] 相对现有技术，本发明的技术方案带来的有益技术效果： [0025] 1、通过浮选分离工艺，能耗低、流程简单，不污染环境。 [0026] 2、通过浮选分离工艺，精矿沥青回收率高达80％以上，适用于大规模应用。 [0027] 3、通过浮选分离工艺，采用的药剂用量少，成本低，满足工业生产要求。 [0029] 【图1】为是本发明的工艺流程图。 具体实施方式[0031] 实施例1 [0032] 某天然沥青矿含有的沥青为25.0wt％，主要杂质矿物为硅酸盐、碳酸盐。工艺流程如图1所示，先将原矿破碎至12mm～15mm，再取其中500g采用湿式球磨机进行两段磨矿，使磨矿后的产品达到粒度满足-0.074mm颗粒质量百分比含量占95％以上，磨矿时在磨机中加入碳酸钠作为分散剂、助磨剂，碳酸钠相对原矿的加入量为1000g/t，磨矿产品进入浮选过程，浮选包括一次粗选，四次精选，两次扫选，在进行粗选前，先在搅拌桶中加入作为分散剂、抑制剂的碳酸钠+水玻璃(质量比为2：1)，相对原矿的加入量为1000g/t，粗选中加入捕收剂，相对原矿的加入量为400g/t，起泡剂相对原矿的加入量为80g/t，同时添加相对原矿质量1％的土温-20，扫选一过程中捕收剂相对原矿的加入量为100g/t，起泡剂相对原矿的加入量为20g/t，扫选二过程中捕收剂相对原矿的加入量为50g/t，起泡剂相对原矿的加入量为20g/t，精选一中分散剂碳酸钠相对原矿的加入量为500g/t，精选二中分散剂碳酸钠相对原矿的加入量为300g/t，精选三中分散剂碳酸钠相对原矿的加入量为300g/t，精选四中分散剂碳酸钠相对原矿的加入量为150g/t，进行浮选得到沥青精矿，精矿产量为126.7g,产率为25.34％，品位为85.46％，回收率为86.62％。 [0033] 实施例2 [0034] 某天然沥青矿含有的沥青为28.4wt％，主要杂质矿物为硅酸盐、碳酸盐。工艺流程如图1所示，先将原矿破碎至12mm～15mm，再取其中500g采用湿式球磨机进行两段磨矿，使磨矿后的产品达到粒度满足-0.074mm颗粒质量百分比含量占95％以上，磨矿时在磨机中加入分散、助磨剂碳酸钠，相对原矿的加入量为900g/t，磨矿产品进入浮选过程，浮选包括一次粗选，四次精选，两次扫选，在进行粗选前，先在搅拌桶中加入分散、抑制剂碳酸钠+水玻璃(质量比为1.5：1)，相对原矿的加入量为950g/t，粗选中加入捕收剂，相对原矿的加入量为380g/t，起泡剂相对原矿的加入量为80g/t，同时添加相对原矿质量0.5％的土温-20，扫选一过程中捕收剂相对原矿的加入量为96g/t，起泡剂相对原矿的加入量为22g/t，扫选二过程中捕收剂相对原矿的加入量为50g/t，起泡剂相对原矿的加入量为25g/t，精选一中分散剂碳酸钠相对原矿的加入量为450g/t，精选二中分散剂碳酸钠相对原矿的加入量为250g/t，精选三中分散剂碳酸钠相对原矿的加入量为250g/t，精选四中分散剂碳酸钠相对原矿的加入量为100g/t，进行浮选得到沥青精矿精矿产量为145.5g,产率为29.10％，品位为85.23％，回收率为87.33％。 [0035] 实施例3 [0036] 某天然沥青矿含有的沥青为21.24wt％，主要杂质矿物为硅酸盐、碳酸盐。工艺流程如图1所示，先将原矿破碎至12mm～15mm，再取其中500g采用湿式球磨机进行两段磨矿，使磨矿后的产品达到粒度满足-0.074mm颗粒质量百分比含量占95％以上，磨矿时在磨机中加入分散、助磨剂碳酸钠，相对原矿的加入量为1100g/t，磨矿产品进入浮选过程，浮选包括一次粗选，四次精选，两次扫选，在进行粗选前，先在搅拌桶中加入分散、抑制剂碳酸钠+水玻璃(质量比为2.5：1)，相对原矿的加入量为1010g/t，粗选中加入捕收剂，相对原矿的加入量为420g/t，起泡剂相对原矿的加入量为85g/t，同时添加相对原矿质量1.5％的土温-20，扫选一过程中捕收剂相对原矿的加入量为80g/t，起泡剂相对原矿的加入量为25g/t，扫选二过程中捕收剂相对原矿的加入量为60g/t，起泡剂相对原矿的加入量为23g/t，精选一中分散剂碳酸钠相对原矿的加入量为550g/t，精选二中分散剂碳酸钠相对原矿的加入量为300g/t，精选三中分散剂碳酸钠相对原矿的加入量为350g/t，精选四中分散剂碳酸钠相对原矿的加入量为200g/t，进行浮选得到沥青精矿，精矿产量为99.6g,产率为19.92％，品位为86.13％，回收率为80.78％。 [0037] 对于上述实施例1～3，现进行平均成本分析。 [0038] 首先对以上实施例1～3的药剂使用情况进行分析，表1为以上实施例1～3所使用的药剂名称及其生产厂家。以下各类药剂、矿物价格均取自市场大厂家官方网站。 [0039] 表1 药剂名称及生产厂家 [0040] [0041] 以上实施例药剂平均使用情况见表2。 [0042] 表2 药剂成本 [0043] [0044] 其他成本支持见表3。 [0045] 表3 其他成本支出 [0046] [0047] [0048] 综上所述，经计算合计每吨选矿成本53.56元。同时，每吨天然沥青矿采矿成本为40元，合计处理每吨原矿93.56元。 [0049] 以济南天硕化工有限公司出厂价为例，85％的沥青精矿的价格为4000元。 [0050] 按本实施例所得到的平均精矿产率21.62％，即4.62吨原矿选一吨精矿，每吨精矿产生的利润为： [0051] 每吨精矿价格-每吨精矿成本＝4000-93.56*4.62＝3567.75(元)。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈