轮胎热解油乳化液浮选性能的试验研究

【摘 要】 轮胎热解油作为废旧轮胎热解处理的产品，可以用作煤泥浮选捕收剂。本文利用表面活性剂Span-80、Op-10、Tween-20与轮胎热解油混合制备乳化液，并将轮胎热解油乳化液作为捕收剂进行浮选试验，探究其捕收性。试验结果表明：轮胎热解油乳化液作为煤泥浮选捕收剂具有良好的捕收性能，可以作为煤泥浮选药剂使用，在相同用量下，可有效提高精煤产率。

【关键词】 轮胎热解油乳化液;表面活性剂;捕收剂;浮选

【中图分类号】 TD923+.1 【文献标识码】 A

【文章编号】 2096-4102（2019）05-093-02

随着我国经济社会的发展，人民生活水平日益提高。汽车走进了千家万户，汽车零配件轮胎作为消耗品带来了一系列环保、安全的问题。废旧轮胎具有产量大、难自然降解、存放时安全隐患大等缺点。通过将废旧轮胎热解，不仅可以生产出气体、炭黑和轮胎热解油等产品，同时可以将其对环境的影响降至最低。如何增加其产品的附加值将成为促进轮胎热解法推广的最大问题。将轮胎热解油作为浮选用捕收剂则为其找到了一条新的利用途径。中国矿业大学的陈奎等人的研究表明轮胎热解油可以用作煤用浮选捕收剂，同时还有一定的起泡剂的作用。

本文利用表面活性剂Span-80、Op-10和Tween-20制备出轮胎热解油乳状液。并将轮胎热解油乳状液作为捕收剂进行浮选试验，探究其浮选性能。

1捕收剂乳化浮选理论分析

煤用捕收剂需要具有很好的疏水性。较为常用的捕收剂为煤油、柴油等非极性烃类油。浮选过程中煤油等捕收剂形成小油滴并在矿浆中与煤粒碰撞形成油膜，进一步提高煤粒表面的疏水性。由于捕收剂的疏水性，导致其在浮选过程中形成的油滴粒度不均匀、不易在矿浆中均匀分散。

将捕收剂乳化，可以使捕收剂以液滴的形式均匀地分散与水中，形成的油滴粒度小，在矿浆中分散的更加均匀。从而提高捕收剂与煤粒的碰撞概率，增强捕收性能。曲剑午将煤油乳化后用作煤用浮选捕收剂，提高了煤油在矿浆中的分散性，降低煤油用量。

表面活性剂能够改变液体的表面张力，改变体系的界面能，从而使不相容的两种液体混合后，一种液体在另一种液体中以液滴的形式存在，形成一种相对稳定的体系。由于表面活性具有亲油和亲水两种基团，因此表面活性剂也可作用于煤的亲水性表面，将煤粒的亲水性表面转变为疏水性，从而降低捕收剂用量。徐海宏为研究煤的浮选过程中表面活性剂的作用，选取多种表面活性剂进行浮选实验。结果表明：加入表面活性剂后，捕收剂的捕收性和选择性明显提高，并且减少捕收剂用量。

2煤样制备及煤样分析

试验煤样采用平朔地区某选煤厂的煤样进行试验，将现场取回的煤样经过破碎筛分，取0.3mm以下备用。如表1所示。

由表1中可以看出，该煤样极细粒物料含量较大，灰分较高，对于浮选过程的分选效果将会造成较大影响。

3轮胎热解油乳状液的煤泥浮选试验

浮选试验采用XFD-1型单槽浮选机，浮选槽容积为1升。捕收剂采用轮胎热解油乳状液，起泡剂采用仲辛醇。表2是不同轮胎热解油乳状液用量下的浮选试验结果，矿浆浓度100g/L，起泡剂100g/t。

从表中可以看出，随着轮胎热解油乳状液用量逐渐增大，精煤产率逐步提升。药剂用量由0.8kg/t增加至1.0kg/t时，精煤产率提高了27.42%。

利用未乳化的轮胎热解油和煤油分别作为捕收剂，在相同条件下做浮选实验，实验结果与轮胎热解油乳状液浮选试验结果进行精煤产率、精煤灰分、可燃体回收率对比。

从图1中可以看出，当用量0.8kg/t时，煤油或轮胎热解油的浮选精煤产率仅为使用轮胎热解油乳状液产率的一半。当轮胎热解油乳状液用量增至1.0kg/t时，其精煤产率提高了27.42%，达到了56.60%，此时相同用量的煤油和轮胎热解油的精煤产率仅增加了3.81%和4.22%。当捕收剂用量为2.0kg/t时，使用煤油和轮胎热解油的实验组精煤产率仅为38.5%左右，轮胎热解油乳状液用量为1.0kg/t时的浮选精煤产率远高于此时煤油和轮胎热解油的产率。

从图2中观察发现，捕收剂用量在0.8-1.2kg/t时，轮胎热解油乳状液的浮选精煤灰分低于轮胎热解油的浮选精煤灰分;随着捕收剂用量逐渐增加，轮胎热解油乳状液的浮选精煤灰分高于轮胎热解油精煤灰分。相同用量时，轮胎热解油乳状液浮选试验煤样精煤灰分始终高于煤油精煤灰分。

从图3中可以看出。相同用量下，轮胎热解油乳状液浮选试验煤样的可燃体回收率为使用煤油、轮胎热解油浮选的可燃体回收率的2倍。结果表明轮胎热解油乳状液在做捕收剂时，其捕收性能优于煤油及轮胎热解油对实验煤样的捕收性能。

4結论

（1）轮胎热解油具备一定的捕收性，可以用作浮选药剂使用。

（2）轮胎热解油乳状液捕收性能明显优于煤油和轮胎热解油，相同用量下可以提高精煤产率和可燃体回收率。

（3）当轮胎热解油乳状液的用量低于1.2kG/t时，其选择性优于未乳化的轮胎热解油。

【参考文献】

[1]陈奎，宋璨奡，曹曦，等.废轮胎热解制备煤泥浮选捕收剂的试验研究[J].煤炭科学技术，2011，39（2）：115-118.

[2]曲剑午.乳化煤油捕收剂的浮选效果[J].选煤技术，2002（4）：1-2.

[3]徐海宏，李满.表面活性剂对煤浮选的促进作用分析[J].煤炭技术，2001（1）：27-28.

[4]王豪.轮胎热解油及其乳状液作为新型煤用浮选捕收剂的试验研究[D].太原：太原理工大学，2015.