煤炭工业的表面活性剂应用

表面活性剂在煤炭工业中的应用——王启彬目录•我国的煤炭现状•我国洁煤计划的特点•煤炭工业应用表面活性剂概要•在煤炭洗选工业的具体应用（重点）我国的煤炭现状•煤炭是我国的主要能源，占一次性能源消费的74%。据统计，煤炭产量达13亿吨，已探明储量为10200亿吨，而石油储量只有33亿吨。从能源结构上讲，煤炭在可预见的将来仍是我国的主要能源，约占一次能源消费的70-74%。燃煤是主要污染源，为了缓解环境压力，提高能源工业经济、社会和环境效益，洁净煤是主要战略。为此我国提出了与发达国家不同的洁净煤计划。近年来，人们对生存环境要求的提高及国家洁净煤计划的实施，将有利于表面活性剂的开发和利用。我国的洁煤计划特点•为了缓解环境压力，提高能源工业经济、社会和环境效益，洁净煤是主要战略。为此我国提出了与发达国家不同的洁净煤计划。其特点有三：•一是洁净煤是贯穿从煤炭开采、加工、运输及利用的全过程的；•二是发展适用于多种终端用户的先进实用技术；•三是发展与环境统一，社会环境效益与经济效益并重。煤炭工业应用表面活性剂概要•国内外表面活性剂在煤炭工业中主要用在以下几方面。表面活性剂在煤炭工业应用比较广泛，在煤炭工业上应用表面活性剂应考虑以下几个因素。•一、能降低煤炭开采和加工利用的成本或解决人们生存环境问题；•二、能保障供给，对不同种类煤炭有广泛的适用性；•三、各种用途的表面活性剂不会对其它用途表面活性剂产生恶劣影响；•四、煤炭附着表面活性剂在燃烧过程不产生有害物质。在煤炭洗选工业的具体应用•在煤炭洗选工业中，应用表面活性剂主要用于浮游选煤，浮选约占煤炭入洗量的15-25%。表面活性剂在选煤工业中用量最大，目前国内每年用量约为6000吨左右，主要体现在：起泡剂；浮选添加剂；乳化剂；脱水助剂；油团聚选煤助剂等。起泡剂图片起泡剂概念•起泡剂是由极性基和非极性基组成的表面活性剂，绝大多数是非离子型的。现用仲辛醇、甲基异丁基甲醇、杂醇油、GF油、聚乙二醇、聚丙二醇等。表面活性剂在气－水界面吸附能力大，而在煤炭表面不发生或很少发生吸附，多数能大大地降低表面张力，增大了空气在煤浆中的弥散，改变气泡在煤浆中的大小和运动状态，降低向矿浆中充气搅拌的动力消耗，并能在矿浆面上形成浮选需要的泡沫层。起泡剂前景•在我国选煤工业初期，用酚等做起泡剂，由于其毒性比较大，后来被2#浮选油(萜烯醇类)、黄油等化工副产品所取代，随着石油化工工业的发展，在七十年代后期和八十年代初期，煤炭科学研究总院唐山分院相继研制出了ZF浮选药剂、190起泡剂和GF起泡剂，并得到了普遍推广应用，后来由于成本问题，又研发出了复合药剂，并得到广泛的推广及应用。•总的来说选煤是国家洁净煤计划首选项目，随着对环保要求的提高，将努力加大煤炭的入洗比重，势必加大起泡剂类和浮选添加剂类表面活性剂的用量。浮选添加剂图片浮选添加剂概念•浮选添加剂也是表面活性剂。能用于煤炭浮选添加剂的表面活性剂要求起泡性低，而且要能够选择性地吸附于煤粒表面，改善煤表面疏水性，又能降低油－水界面张力，提高油在水中的分散。以此降低浮选过程中煤油或柴油的消耗。浮选添加剂的发展•九十年代初，我国相继开发出OC浮选添加剂和浮选促进剂。OC添加剂具有降低油－水界面张力和改善煤粒表面疏水性的双重特性，主要是针对风化煤和炭化程度低的烟煤。•近年来，由于对国家对煤炭工业的重视及人们环保意识及洁煤意识的提高煤炭浮选添加剂的研发愈来愈收到人们的重视。乳化剂图片乳化剂定义•乳化剂是能够改善乳浊液中各种构成相之间的表面张力，使之形成均匀稳定的分散体系或乳浊液的物质。乳化剂是表面活性物质，分子中同时具有亲水基和亲油基，它聚集在油/水界面上，可以降低界面张力和减少形成乳状液所需要的能量，从而提高乳状液的能量。脱水助剂图片脱水助剂•脱水助剂分为三类：•1.絮凝剂型，其作用原理是将浮选精煤絮凝，以减缓精煤矿浆中煤的分层速度，提高滤饼的渗透性和脱饼率。•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张力，以提高脱水效果。•3.金属阳离子型，其作用原理是中和煤表面负电荷，煤在等电点时的疏水性为最好，相应地脱水效果也好油团聚选煤助剂•油团聚选煤和浮游选煤有明显地不同。油团选煤是在固液两相完成作业，而浮游选煤是在固－液－气三相中完成的，油团选煤选择性远远地高于浮游选煤。但油团选煤油用量大，约为3-10%，生产成本较高。油团选煤用助剂有两类，一类偏重于改善煤疏水性，另一类偏重于乳化作用的。油团聚选煤助剂•团助剂的应用，可以大大地简化油团聚选煤工艺，节约投资和降低成本、提高分选效果。油团选煤是国内外公认的生产洁净燃料的主要方法之一，在发达国家受到很大重视。如美国、加拿大、日本和澳大利亚等国相继开发了多种油团选煤工艺和设备。有的已达2t/h处理量的规模。在这些工艺中，普遍使用表面活性剂。•总的来说，表面活性剂在煤炭工业中的应用相当广泛，且市场前景良好，有很大发展空间。谢谢观赏