Реагент для флотации угля

Реагент для флотации угля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Применение 1,3-оксатиоланов общей формулы НгС -СНг 4/V СН R где R - алкилрадикал, содержащий 3-6 атомов углерода, в качестве реагента для флотации угля. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) !!) 4(з!) В 03 Р 1 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г й4

1 1

Сн

ГОсудАРстВенный номитет сссР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA (21) 3625085/22-03 (22) 21.07 ° 83 (46) 07.05.85. Бюл. У 17 (72) В.Н.Петухов, В.В.Зорин, Н,А.Батырбаев, С.С.Злотский и Д.Л.Рахманкулов (71) Уфимский нефтяной институт и

Магнитогорский горно-металлургический институт (53) 622.765.06(088.8) (56) 1. Король А.А. Внедрение реагента на углеобогатительных фабриках.—

"Кокс и химия", 1974, В 5, с. 9.

2. Петухов В.Н. Исследование влияния химического состава поверхностноактивных веществ на их флотационные свойства. Сб. научных трудов МГИК, вып. 104, 1972, с. 25-28.

3. Разработка технологического режима флотации углей с использованием в качестве реагентов технических продуктов, содержащих в своем составе кислородные соединения. Отчет МГМИ по НИР Б662151. Магнитогорск,1980.

4. Патент Великобритании

В 1156765, кл. С 5 D, опублик. 1969. (54) РЕАГЕНТ ДЛЯ ФЛОТАЦИИ УГЛЯ-. (57) Применение 1,3-оксатиоланов общей формулы где К вЂ” алкилрадикал, содержащий

3 — б атомов углерода, в качестве реагента для флотации угля.

1 11539

Изобретение относится к обогащению попеэных ископаемых, например к методам флотации угля.

При флотационном обогащении в качестве флотореагентов широко используются смеси углеводородов с поверхностно-активными химическими соединениями в различных соотношениях в зависимости от минералопетрографического состава и физико-химических свой- 1п ств углей.

В качестве реагентов-вспенивателей используются Т 66 1 11."тяжелое" масло 2 1, и другие, содержащие в своем составе спирты, альдегиды, кетоны.

В качестве аполярных реагентов используют технические продукты, содержащие в своем составе углеводороды различного состава и строения. Соотношение аполярногои ноеврхностно-актив-211 ного (ПАВ) реагентов в смеси изменяется от 99: 1 до 95:5.

Однако флотация угля с использованием смеси аполярного и поверхностноактивного реагентов характеризуется недостаточно высокими технико-экономическими показателями, особенно для труднообогатимых углей. При этом расход смеси реагентов достаточно высок и составляет, в зависимости от свойств угля 1,5-2,5 кг/т. .Известно применение в качестве реагентов при флотации угля 1,3-дитианов $3 3.

Однако применение алкилпроизводных 1,З-дитиана, например 2-изопро3S пил-1,3-дитиана, позволяет получить высокие показатели флотации угля при значительных расходах (0,8-1,2 кг/т).

Известно применение 1 3-оксатиола1

НоВ в качестве стабилизаторов хлорпроизводных углеводородов 1.4 3.

Недостатком является сравнительно высокий расход реагентов.

Цель изобретения снижение расхода реагентов с получением высоких качественно-количественных показателей флотационного процесса обогащения угля.

Поставленная цель достигается применением 1,3-оксатиоланов.общей форMjjJlhl

И С вЂ” С 4

} I

0 8

Xr

Сн

90 2 где R -алкилрадикал, содержащий 3 — 6 атомов углерода, в качестве реагента для флотации угля.

Высокие технологические показатели флотации угольной мелочи, в случае использования в качестве реагентов алкилзамещенных 1,3-оксатиоланов, объясняются хорошими гидрофобизационными свойствами при адсорбции их на угле. Так, например, при исследовании собирательных свойств реагентов с использованием монопуэырькового . аппарата Халлимонда, результаты которого приведены в табл. 1, установлена повышенная флотируемость угольных зерен (А=10,5X) в случае 1,3-оксатиоланов. При равной концентрации реагентов в воде выход всплывшего продукта в случае использования

2-иэопропил-1,3-оксатиолана на 4-5Х выше по сравнению с 2-изопропил-1,3дитианом. Собирательные свойства технической смеси тракторного керосина с "тяжелым" маслом (99:1) значительно ниже по сравнению с алкилзамещенными 1,3-оксатиолана.

Выход всплывшего продукта при использовании в качестве реагента

2-гексил-1,3-оксатиолана на 6-15Х выше по сравнению с использованием смеси тракторного керосина с тяжелым" маслом (табл. 1) Следовательно, исследования собирательных свойств реагентов в монопузырьковом аппарате Халлимонда показывают, что повышение технологических показателей флотации угля при использовании алкилэамещенных 1,3-оксатиоланов объясняется улучшением гидрофобиэационного действия их при адсорбции на угольной поверхности.

Гидрофобизация угольной поверхности в случае использования 1,3-оксатио. ланов объясняется адсорбцией их на активных центрах угля за счет водородной связи, образующейся между гетероатомами молекулы 1,3-оксатиолана (О и $) и положительными центрами угольной поверхности. При этом углеводородные радикалы молекулы 1,3-оксатиолана ориентируются в водную фазу, разрушая гидратные слои и гидрофобиэируя угольную поверхность. ЕоМплексное действие алкнлпроизводных

1,3-оксатиоланов определяется их строением н элементным составом, позволяющим адсорбйроваться не толькс на угольной поверхности, но и на разделе

49,8

64,2

74,7

68,5

2-Бутил-1, 3ОКСатИОлан

У.

59,5 .

64,7

50,4

75,6

-1,3-дитиан

22,2 . 59,0

44,4 66,4

66,6 70,5

3 1153 фаз жидкость — газ, что не требует использования совместно с ними дополнительных реагентов с целью улучшения аэрации пульпы.

ЗОльнОсть исхОднОГО УГля 10,5Xð крупность 0,25-0,315 мм.

Исследование образования двухфаз: ной пены 1,3-оксатиоланами показывает, что они имеют достаточно высокую пенообраэующую способность, чтобы ис-1ó пользоваться в качестве самостоятельного реагента без применения реагента-вспенивателя.

Так, например, высота двухфазной пены в случае 2-метилтиофена состав- 1 ляет 10 мм при концентрации реагента в воде 62,4 мг/л, в то время как до" бавка 2-пропил-1,3-оксатиолана приводит к увеличению высоты двухфазной пены до 60 мм при равной концентрации. э

В табл. 2 приведена высота двухфазной пены при использовании раэлнч; ных реагентов.

Hp и м е р. Для осуществления процесса берут навеску угля,например, >

100 г, перемешивают с водой в лабораторной машине типа "Иеханобр" с объемом камеры 0,5 л в течение 2 мин. Затем подают порцию реагента, алкилпроизводных 1,3-оксатиоланов. После кон такта навески угля с реагентом в течение 1 мнн во флотационную пульпу подают воздух и в течение 1 мин производят флотацию. После чего подачу воздуха вофлотационную пульпупрекращают инодают следующуюпорцыо реаген35 та с последующим контактированием его с углем в течение 1 мин. После контакта навески угля с реагеитом в пульпу подают воздух и .производят съем втового концентрата. Подачу реа40 гента во фпотапионную пульпу производят дробно.

Общий раеход реагента и количество дозирований его в пульпу опредеТаблица

2-Иэопропнл1,3-оксатиолан 24,9 56,1

990 ф ляется флотационной активностью реа-., гента.

Результаты лабораторных испытаний сведены в табл. 3.

За базовый объект принята смесь тракторного керосина с "тяжелым" маслом. Результаты исследований позволяют установить высокую флотационную активность алкилпроизводных 1,3-оксатноланов по сравнению с другими реагентами.

Так, применение алкилпроизводных

1,З-оксатиоланов, например 2-бутил1,З-оксатнолана, вместо 2-иэопропил1,3-дитиана позволяет повысить извле- чение горючей массы .в концентрат с

92,5 до 96,2Х при одновременном снижении расхода реагента с 0,87 до

0,50 кг/т (табл. 3).

Увеличение длины углеводородного радикала в 1,3-оксатиоланах во вто" ром положении молекулы с С до С позволяет значительно улучшить флотируемость угля. Извлечение горючей массы в концентрат повышается с

83,5 до 93,9-96Х при одновременном снижении расхода реагента с 0,840 до 0,410-0,548 кг/т (табл. 3).

При сравнении с базовой смесью реагентов (смесь тракторного кероси на с "тяжелым" маслом при соотношении 99:1) применение, например 2-гексил-f,3-оксатнолана позволяет повысить извлечение горючей массы в концентрат с 84,5 до 93,9Х (при равном расходе реагентов 0,410-0,440 кг/т).

Следовательно, применение алкилпроизводных 1,3-оксатиолана в качестве комплексного реагента при флотации позволяет повысить извлечение горючей массы в концентрат на 4-9,4Х по сравнению с 1,3-дитиоланами и базовой смесью реагентов с одновремен-. ным снижением расхода реагентов на

25-50Х.

S 1153990

Продолжение табл. 1

Продолжение табл. 1

Смесь тракторного керосина с

"тяжелым" маслом (99: 1) 2-Гексил-1, 3оксатиолан

26,7

49,5

30,6

64,1

64,2

61,2

70,2

53,4

70,5

91,8

80,1 74,5

Таблица 2

2-Метилтиофен

2-Пропил-1,3-оксатиолан

2-Изопропил-1,3-оксатиолан

Реагент

Концентрация реагента, мг/л

5,0 8.,0 10,0 15,0 25 37 95 135 25 37 95 135

Высота

2-фазной лены, мм

Таблица 3 е0,790

Концентрат 80,5 5,0

88,6

2-Изопропил1,3-дитиан

Отходы 19,5 49,6

Исходный 10010 13,7

0,870 240 Концентрат 84,8 5,9

Отходы 15,2 57,?

Исходный 100,0 13 7

0,766

92,5

120 Концентрат 47,5 4,4

0,700

2-Иетил1,3-оксатиолан

52 5 22 1

Отходы

52,6

0,667.180

Концентрат 76,0 5,2

0,840

15э6 31ь2 62э4 12418 17 ° 1 34ь2 68 4 136ч8 16 1 32,2 64,4 128,8

l 153990

Отходы

24,0 40;6

i00,0 13,7

83,5

О, 771

Исходный

0,390

180 Концентрат 58,3

4,0

41,7 27,3

64,8

0,755

Отходы

0,520

240 Концентрат 71,9

4,3

28,1 37,8

100,0 13,7

Отходы

79,7

0,785

Исходный

0,250

120 Концентрат 32,9

4,1

Отходы

67,1 18,4

36,6

0,575

0,375!

80 Концентрат . 78,1

4,8

Отходы

21,9 45,4

86,1

0,791

0,500

2-.Бутил-1, 3оксатиолан

240 Концентрат 88,4

6,!

Отходы

11,6 71,7

100,0 13, 7

96,2

О, 764

Исходный

0,274

1 20 Концентрат 52,0

4,3

Отходы

48,0 23,9

57,7

0,695

0,410 I 80 Концентрат 86,0

5,8

14,0

89,2

62,2

6,5

0,773

93,9

0,548

Отходы

10,8 73,3

96,6

0,747

13,7

100,0

Исходный. 60 Концентрат 30,2

0,220

4,2

69,8 17,8

Отходы

33,5

0,551

0,220 I 20 Концентрат 35,0

4,4

Отходы

65,0,18, 7

38,8

0,587

4,8

0,440

120 Концентрат 7 1,7

28,3 36,3

Отходы

79,!

0,770

0,440

240 Концентрат 76,7

4,9

2-Изопропил1,3-оксатиолан

2- Гек сил-1, 3оксатнолан

Смесь тракторного керосина с "тя келым" маслом (99:1) Отходы

240 Концентрат

11родолжение табл. 3

1153990

Продолжение табл,З

Отходы 23,3 42,7 84,5 0,783

180 Концентрат 81,2 5,4.0,550

18,8 49,5 89,0 0,778

Отход

Исходный 100,0 !3,7

Заказ 2571/7 Тираж 525 Подлисное

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 Л.Антонова

Редактор В. Петраш Техред Т.Дубинчак Корректор И.Эрдейи