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专利号: 2022111886843
申请人: 江苏建筑职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种绿色环保型低阶煤浮选纳米粒子捕收剂的制备方法,其特征在于:所述绿色环保型低阶煤浮选纳米粒子捕收剂包括胶体溶液和木质素磺酸盐基聚合物空心纳米球,其中胶体溶液包括水和乙醇,水和乙醇的质量比为10%和90%,木质素磺酸盐基聚合物空心纳米球与胶体溶液的浓度为0.05mg/ml;

制备方法步骤如下:

S1、制备木质素:将作为生物质的麦草和莎草粉碎烘干,利用硫酸盐制浆法将生物质制备为草料黑液;然后往草料黑液中加入浓硫酸进行搅拌,其中草料黑液与浓硫酸的质量比为10:1;搅拌结束后,加入向搅拌溶液中加入浓度为60%石灰乳,草料黑液与石灰乳的质量比为6:1;继续搅匀,生成沉淀,过滤获得沉淀物,再在沉淀物中加入浓度为5%‑10%稀硫酸溶解,沉淀物与稀硫酸的质量比为1:10 1:5,向稀硫酸溶解液中加入碳酸钠粉末将其转化为~木质素磺酸钠;最后将得到的溶液浓缩干燥即可得到粗木质素磺酸钠粉末;

S2、合成木质素磺酸钠聚合物:将粗木质素磺酸钠粉末溶解在水中制成木质素磺酸钠溶液的浓度为200g/L,使用氢氧化钠溶液调整木质素磺酸钠溶液的pH值;在将木质素磺酸钠溶液升温至70℃之后加入六亚甲基二溴C6H12Br2以及微量的碘化钾KI,其中木质素磺酸钠溶液与C6H12Br2的质量比为4:1~3:1,KI的添加量根据木质素磺酸钠溶液的质量按1:500~

1:600添加;聚合8小时后,用六己烷萃取去除多余的C6H12Br2并过滤;取滤液,将滤液稀释为

0.15g/ml后用离子交换树脂脱盐,将过滤出的固体冻干得到黄棕色木质素磺酸盐基聚合物产品;

S3、制备中空纳米球:将木质素磺酸盐基聚合物产品溶解在水中制成木质素磺酸盐基聚合物溶液,然后向木质素磺酸盐基聚合物加入乙醇形成混合溶液,最后对混合溶液搅拌

3h,即可得到包含木质素磺酸盐基聚合物空心纳米球的胶体溶液。

2.根据权利要求1所述的绿色环保型低阶煤浮选纳米粒子捕收剂的制备方法,其特征在于:所述木质素磺酸盐基聚合物空心纳米球表面酚羟基、羧基和甲氧基官能团的数量比例为6:5:5。

3.根据权利要求1所述的绿色环保型低阶煤浮选纳米粒子捕收剂的制备方法,其特征在于:所述木质素磺酸盐基聚合物空心纳米球的形状为中空球形,其空心比例为23%。

4.根据权利要求1所述的绿色环保型低阶煤浮选纳米粒子捕收剂的制备方法,其特征在于:所述的木质素磺酸盐基聚合物空心纳米球的粒径为80‑200nm。

5.根据权利要求1所述的绿色环保型低阶煤浮选纳米粒子捕收剂的制备方法,其特征在于:所述的木质素磺酸盐基聚合物空心纳米球表面含氧率为4%‑8%。

6.根据权利要求1所述的绿色环保型低阶煤浮选纳米粒子捕收剂的制备方法,其特征在于:步骤S1中,往草料黑液中加入浓度为98%的浓硫酸进行搅拌5h。

7.根据权利要求1所述的绿色环保型低阶煤浮选纳米粒子捕收剂的制备方法,其特征在于:步骤S2中,使用氢氧化钠溶液调整木质素磺酸钠溶液的pH值到11。

8.根据权利要求1所述的绿色环保型低阶煤浮选纳米粒子捕收剂的制备方法,其特征在于:步骤S3中制成的木质素磺酸盐基聚合物溶液浓度为0.5mg/mL;向木质素磺酸盐基聚合物加入的乙醇与溶液中的水质量比为:9:1。

9.根据权利要求1所述的绿色环保型低阶煤浮选纳米粒子捕收剂的制备方法,其特征在于:将单分散球形空心木质素纳米粒子捕收剂按照大于5kg/t的比例投放并进行低阶煤的浮选,此时木质素磺酸盐基聚合物空心纳米球能与低阶煤表面的含氧官能团发生选择性吸附,并在低阶煤表面形成纳米级粗糙结构,大大增强低阶煤表面疏水性,从而有效提高低阶煤的精煤浮选效率。