Способ флотации угля

Способ флотации угля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ФЛОТАЦИИ УГЛЯ, включающий предварительное пульпирование , кондиционирование со смесью тракторного керосина и дополнительного реагента, отличающийс я тем, что, с целью повышения извлечения горючей массы в концентрат при одновременном снижении расхода реагентов, при кондиционировании в качестве дополнительного реагента вводят октаметилциклотетрасилоксан формулы НзС /О сн. i X H5C-i (Л /СНз i Si( НзС О СН.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1140829

4(51) B 03 D 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ нс о

g>>

H3C I CH

О О

1 .сн

Н С О СН, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪ9 (21), 3625077/22-03 (22) 21.07.83 (46) 23.02.85. Бюл. 9 7 (72) В.Н. Петухов, P.Ñ. Мусавиров, Д.Л. Рахманкулов, Е.П. Недогрей и О.Н. Тамарина (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И. Носова и Уфимский нефтяной институт (53) 622.765.06(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 169460, кл. B 03 Р 1/02, 1960.

2. Петухов В.Н. Взаимосвязь физико-химических свойств витринитов углей с их адсорбционной способностью и флотируемостью. — "Химия твердого топлива", 1979, Р 1, с. 12-19 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ФЛОТАЦИИ УГЛЯ, включающий предварительное пульпирование, кондиционирование со смесью тракторного керосина и дополнительного реагента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения извлечения горючей массы в концентрат при одновременном снижении расхода реагентов, при кондиционировании в качестве дополнительного реагента вводят октаметилциклотетрасилоксан формулы

1140829

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом фло тации и может быть использовано на углеобогатительных фабриках.

При флотации угольной мелочи в качестве реагентов используют техничесг ие продукты нефтехимии, содержащие в групповом химическом составе различные химические соединения.

Как правило, в процессе флотации 10 подают два типа реагентов: реагентысобиратели, содержащие в групповом химическом составе в основном углеводороды различного строения, и реагенты-вспениватели, содержащие в 15 групповом химическом сбставе соединения с различными полярными атомами или функциональными группами.

Технико-экономические показатели флотационного процесса определяются 20 как соотношением реагентов — собирателя и вспенивателя, так и групповым химическим составом реагентов.

Известен способ флотации гидрофобных минералов, заключающийся в 25 предварительном пульпировании, кондиционировании с реагентной смесью тракторного керосина с кубовыми остатками от производства бутилового спирта

Однако данный способ характеризуется высоким расходом реагентов и низкой скоростью флотации, вследствие этого и сравнительно низкой про- изводительностью флотационных машин.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ флотации угля, включающий предварительное пульпирование, кондиционирование со 40 смесью тракторного керосина и дополнительного реагента,в качестве которого используют "тяжелое масло" (23. !

Однако расход реагентной смеси очень высокий (более 1,0 кг/т), а селективность процесса низкая. Зольность концентрата составляет 9,511,6% при его выходе 80,5-85,5%, что приводит к потере органической массы углей с отходами. 50

Цель изобретения — повьппение извлечения горючей массы в концентрат при одновременном снижении расхода реагентов.

Поставленная цель достигается 55 тем, что согласно способу флотации угля, включающему предварительное пульпирование, кондиционирование со смесью тракторного керосина и допол:* нительного реагента, при кондиционировании в качестве дополнительного реагента вводят октаметилциклотетрасилоксан формулы

Октаметилциклотетрасилоксан получается гидролизом 1,3-диокса-2-силациклогексанов.

Химическое соединение октаметилциклотетрасилоксан применяется в качестве реактива в радиотехнической промышленности согласно ТУ-6-09-50—

-2410-83 .

Физико-химические константы: температура кипения 210 С; плотность

0,9446 кг/м, коэффициент рефракции про - =1 4063

Химическое соединение октаметилциклотетрасилоксан в процессе флотации выполняет роль реагента-вспенивателя.

Как и другие гетерополярные химические соединения, используемые при флотации углей, октаметилциклотетрасилоксан выполняет многообразные функции: способствует образованию более мелких пузырьков воздуха, т.е. повышает диспергирование воздуха; увеличивает прочность пузырьков и устойчивость пены, образовавшейся в результате подъема минералиэованных пузырьков на поверхности пульпы; влияет на собирательное действие аполярных реагентов при,закреплении их на минералах, снижая расход собирателя и повышая извлечение полезных компонентов в ценный продукт.

Октаметилциклотетрасилоксан имеет повышенные собирательные свойства по сравнению с другими кремнийорганическими соединениями и техническими продуктами, используемыми в качестве реагентов при флотации углей.

Так, например, применение октаметилциклотетрасилоксана в качестве самостоятельного реагента позволяет при расходе 0,45 кг/т извлечь 91 органической массы углей в концентрат. При использовании в качестве з 11408 реагента-собирателя диметилбис(диэтиламино)силана необходимо в 6 раз увеличить расход реагента, чтобы извлечь в концентрат такое же количество органической массы.

Применение октаметилциклотетрасилоксана в 3-4 раза эффективнее по сравнению со смесью тракторного керосина с "тяжелым маслом" (95:5), что указывает на хорошие собирательНые свойства октаметилциклотетрасилоксана и высокие его гидрофобизационные свойства (табл.1). Поэтому закрепление незначительного количества молекул октаметилциклотетра- 5 силоксана на активных центрах угольэ ной поверхности гидрофобизирует ее и облегчает закрепление реагентасобирателя, например тракторного керосина на угольной поверхности, что снижает общий расход реагентной смеси и повышает извлечение горючей массы в концентрат.

Октаметилциклотетрасилоксан имеет высокую вспенивающую способность по сравнению с другими кремнийорганическими соединениями. При равной концентрации реагентов в воде, в случае октаметилциклотетрасилоксана, поверхностное натяжение снижается на 1,82,0 Дж/м по сравнению с гексаметилдисилоксаном и диметилбис(диэтиламино)силаном, а высота двухфазной пены в 5- tO раз больше (табл.2) . . Высота двухфазной пены при использовании октаметилтетрациклосилоксана

35 имеет такие же значения, как и реагент-вспенивайель Т-80.

Все это =подтверждает высокие вспенивающие и собирательные свойства

40 октаметилциклотетрасилоксана, что положительно сказывается на его флоо тационных свойствах при обогащении углей.

Способ осуществляют следующим образом.

Уголь пульпируют, кондиционируют с тракторным керосином и октаметило циклотетрасилоксаном и проводят флотацию горючей массы.

Результаты флотации угольной ме50 лочи с использованием в качестве реагентов чистых химических соединений представлены в табл.1.

В табл. 2 представлены поверхност1 ное натяжение воцы и высота двухфаз29 б ной пены при различных концентрациях реагентов.

Пример. Для осуществления процесса берут навеску угля, например, 100 г, перемешивают с водой в лабораторной машине типа "Механобр" с объемом камеры 0,75 л в течение

2 мин, затеи подают порцию реагентной смеси тракторного керосина с октаметилциклотетрасилоксаном в соотношении 95:5. После контакта навески угля с реагентом в течение

1 мин во флотационную пульпу подают воздух и в течение 1 мин производят флотацию. Подачу воздуха в пульпу прекращают и подают следующую порцию реагента с последующим контактированием его с углем в течение 1 мин.

После контакта навески угля с реагентом в пульпу подают вновь воздух и производят съем второго концентрата.

Подачу смеси тракторного керосина с октаметилциклотетрасилоксаном производят дробно.

Общий расход реагентов и количество его дозирований в пульпу определяется его флотационной активностью.

Эффективность использования октас метилциклотетрасилоксана сравнивают с "тяжелым маслом", которое в течение

7 лет используется в качестве реагента-вспенивателя на углеобогатитель-ной фабрике.

При сравнении результатов флотации угля с использованием предлагаемого и известного способов установлено улучшение показателей флотации с использованием в качестве дополнительного реагента октаметилциклортетрасилоксана. Извлечение горючей массы в концентрат повышается с 85,492,67. до 92,6-96,4Х при одновременном снижении расхода реагентов с

600-720 кг/т до 0,432-0,540 кг/т, т.е. на 25-287. Зольность концентрата снижается при рачном выходе концентрата на 0,77. (табл.1).

Применение предлагаемого способа флотации угольной мелочи позволяет

1 улучшить технологические показатели флотации угля путем повышения извлечения горючей массы в концентрат, снижения расхода реагента, улучшения селективности процесса.

В таол. 3 приведена флотация угля с использованием различных реагентов режимов.

1140829

-ЗольВыход, Ж

Расход реагента, кг/т ность

71,0 9,5

29,0 41,2

100,0. 18,7

82,6 10,4

17,4 58,1

79,0

Концентрат

79,0

Отходы

HCXOpBblH

Концентрат

Отходы

91,0

0,450

100,0 18,7

Исходный

55,4

9,0

Концентрат

Отходы

62,0

Исходный

Концентрат

Отходы

81,2

0,995.

Исходный

Концентрат

Отходы

64,2

Исходный

Концентрат

Отходы

85,3

1, 100

100,0 18,7

Исходный

9,6

83,3

Концентрат

Отходы

16;7 64,0

100,0 18,7

92,6

1,660

Исходный

Реагентный режим

Октаметилцикло- 0,150 тетрасилоксан

Диметилбис(ди- 0,4 15 этиламино)силан

Смесь тракторно- 0,560

ro керосина с . "тяжелым маслом" (95:5) Продукты флотации

44,6 30,7

100,0 18,7

72,8 9,3

27,2 48,9

100,0 18,7

57,0 8,5

43,0 32,2

100,0 18,7

76,3 9,1

23,7 49,8

Таблица 1

Извлечение горючей массы в концентрат, 1140829

Концентрация реагента в воде, /мэ .10-з

Концентрация реагента в воде, кг/и 10

Поверхностное натяжеРеагент ние воды, Дж/м

15,8

36,9

75,0

110,0

395

31,6

790

33,8

155,0

79,0

1580

32,7

Т-80

700

17,5

71,0

27,7

35,0

1400

153,0

162,0

27,4

70,0

2800

26,3

17,0

570

39,3

1140

19,0

35,8

20,0

2280

34,2

23,0

9, 7.5

390

8,0

39,8

19,50

780

12,0

35,8

39,0

1 60

15,0

34,5

78,0

20,0

Таблица 3

Расхс д Про реаген-, фло

I тов, кг/т

92,6 0,750

Концент- 82,6 8,9 рат

0,432

Октаме- 95:5

Тракторный кетилцик лотетрасилоксан росии

Отходы 17,4 65,2

96,4 0,731

0,540 Концент- 86,7 9,6 рат

Октаметилциклотетрасилоксан

Гексаметилдисилоксан

Диметилбис(диэтиламино)силан

14,25

28,50

57,00

114, 00

Высота двухфазной пены, м ° 10

Таблица 2

1140829

13,3 78,0

Отходы

Исходный 100,0 18,7

"Тяжелое, масло"

95:5 0,600 Концентрат

76,3 9,0 85,4

0,735 i

23,7 49,9

83,3 9,6 92,6

Отходы

0,720

0,727

Концентрат

16,7 64,1

Отходы

Исходный 100,0 18,7

Корректор А. Ильин

Заказ 368/7

Тираж 525 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Иванков

Редактор А. Шандор Техред M. Надь

Продолжение табл. 3.

6 7 В з