Способ флотации высокозольных углей

Способ флотации высокозольных углей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотации труднообогатимых высокозольных углей. Цель - повышение выхода и качества концентрата. Пульпу кондиционируют с собирателем-раствором крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях и с вспенивателем. Перед собирателем в кондиционирование вводят кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов (оксидат), затем проводят флотацию. По отношению к поверхности угля оксидат обладает активирующим действием. Происходит усиление собирательных свойств и стабильности раствора крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях. Активирующие действие оксидата обусловлено его специфическим строением и составом. Способ повышает выход концентрата на 5,21% и снижает зольность концентрата на 0,4%.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 03 О 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4483598/31 — 03 (22) 20.06.88 (46) 23.07,90. Бюл. N 27 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И. Носова и Магнитогорский металлургический комбинат им. В,И. Ленина (72) Л.Г. Савинчук, Н.Н. Касимова, Е.Ф. Кондрашов, В.М, Козлов и В.И. Носова (53) 622.765.06(088.8) (56) Пиккат-Ордынский Г,А. и др, Технология флотационного обогащения углей. М.: Недра, 1972, с. 24, Авторское свидетельство СССР

N 1162494, кл. В 03 0 1/02, 1984. (54) СПОСОБ ФЛОТАЦИИ ВЫСОКОЗОЛЬНЫХ УГЛЕЙ (57) Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и м.б. использовано

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при флотации труднообогатимых высокоэольных углей, Целью изобретения является повышение выхода и качества концентрата.

Пульпу кондиционируют с собирателемраствором крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях, вспенивателем и выделяют горючую массу. В кондиционировайие перед собирателем дополнительно вводят кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов (оксидат).

Процесс окисления высших парафинов в жидкой фазе проводят при температуре

320 — 360 С в присутствии окислителей, на„„!Ж„, 1579569 А1 при флотации труднообогатимых высокозольных углей. Цель — повышение выхода и качества концентрата. Пульпу кондиционируют с собирателем-раствором крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях и с вспенивателем. Перед собирателем в кондиционирование вводят кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов (оксидат), затем проводят флотацию. По отношению к поверхности угля оксидат обладает активирующим действием. Происходит усиление собирательных свойств и стабильности раствора крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях. Активирующее действие оксидата обусловлено его специфическим строением и составом. Способ повышает выход концентрата на 5,21% и снижает зольность концентрата на 0,4%. пример перманганата калия и катализаторов.

При окислении высших парафиновых углеводородов в жидкой фазе сначала образуются промежуточные продукты — перекиси, спирты, кетоны, кислоты различного строения и т.д., Образование промежуточных соединений протекает не мгновенно, а с измеримыми скоростями, что дает воэможность регулировать процесс, направляя его в сторону преимущественного образования требуемых продуктов.

При жидкофазном окислении парафиновых углеводородов присутствие слабых кислот приводит к этерификации спиртов с образованием сложных эфиров, а присутст157о5б 1

5 — 10

30 вие перманганата способствует образованию высших карбоновых кислот.

Из полученного продукта, представляющего собой смесь различных полифункциональных соединений, отделяют 5 ректификацией так называемые сырые жирные кислоты, которые затем подвепгают фракционному разделению и последующе. му использованию различных фракций для производства спиртов, мою цих и других по- 10 верхностно-активных веществ.

Окисление парафиновых углеводородов и последующую переработку продуктов ректификации проводят, например, на химическом заводе. 15

Кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов (аксидат) представляет собой вязкую бесцветную жидкость с характерным слабым запахом и имеет следующий состав, 20 мас.%:

Предельные углеводороды 15 — 20

Сложные эфиры нормального строения 10-17

Оксикислоты 10 — 15 25

Циклические эфиры (лактиды) 15 — 20

Внутренние эфиры (лактоны)

Поликислоты нормальнога и изостроения, высшие спирты, жирные кислоты Остальное

Проведенными исследованиями установлено, что кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окисления вы- 35 сших парафинов (оксидат) обладает активирующим дейс-вием по отношению к поверхности угля, обеспечивающим усиление собирательных свойств и повышение стабильности действия флотареагента-со- 40 бирателя.

Активирующее действие кубового остатка ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов (оксидата) обусловлено особенностями 45 строения молекул веществ, входящих в состав этого продукта.

Так, закрепление молекул спиртов на угольных частицах осуществляется за счет водородных связей, возникающих между 50

0:H-rpynne « xicnopopcopepxaщими участками угольной поверхности: ОН...О. В молекулах эфиров имеет места лОкальное сосредоточение электронной плотности на атоме кислорода эфирной 55 группы — С вЂ” О-С-, вследствие чего эфирная группа способна закрепляться специфически на адсорбционных центрах угольной поверхности, несущих на себе частичный пОложительный заряд

С,К 1 о н

К карбонильной группе, входящей в состав сложноэфирной и карбоксильнай группировок реагента, электронное облако смещено

+б -6 к атому кислорода () Благодаря ! этому смещению у атома кислорода возникает некоторый отрицательный заряд — д, а у атома углерода — дробный положительный заряд + д . В целом сложноэфирная группа с электронной точки зрения имеет сложное строение: каждый входящий в нее кислород(и карбонильный, и алкоксильный) способен к специфическому взаимодействию с положительными адсорбционными центрами угольной поверхности.Энергетическое состояние циклических структур (лактонов, лактидов), определяющее их сорбционные свойства, обусловлено характерам электраных смещений, вызываемых присутствием кислорода в кольце, наприл1 Фъ г

R — ОН вЂ” СО

О 1

Р

СΠ— Он — R

В результате такого смещения электронной плотности циклические эфиры представляют собой сопряженную систему с сосредоточен«ай электронной плотностью на сложноэфирных функциональных группах и положительными зарядами на углеводородных цепочках R, В карбаксильнай группе кислот и оксикислот электронное облако смещено к атому кислорода, Благодаря этому смещению

ОН

-6 — С=О у атома кислорода возникает некоторый отрицательный заряд, а у атома углерода— дробный положительный заряд, В силу такого распределения электронной плотности карбоксильная группа способна к специфическому взаимодействию с положительными центрами угольной поверхности и к неспецифическому дисперсионному взаимодействию с углеводородными группировками в молекулах флотореагента.

Кислородсодержащие группировки, закрепляясь специфически и неспецифически на активных центрах окисленной поверхности угольных частиц, блокируют кислородсадержащие группы поверхности мостиками из достаточно длинных углеводородных цепочек — (CH2)n. Это способствует снижению общей электраотрицательнасти поверхности угля и повышению ее гидрофобности, 1579569

0,019 что в целом обеспечивает достаточно эффективную подготовку поверхности угольных частиц к закреплению молекул флотацион ного реагента-раствора крекингостатка в коксовом и каталитическом газойлях, позволяющему снизить его расход.

Кроме того. наличие в заявляемом реагенте высокомолекулярных предельных углеводородов, способных к неспецифическому взаимодействию как с поверхностью угля, так и с аполярными молекулами флотационного . реагента, приводит к более равномерному распределению реагента на угольной поверхности и, следовательно, более стабильному собирательному действию реагента.

Для молекул флотационного реагентараствора крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газайлях, благодаря наличию в

его составе углеводородных цепочек нормального и изо-строения, ароматических углеводородов, способных к специфическому взаимодействию с угольной поверхностью и молекулами активатора, карбоксильных групп и нафтеновых группировок, а также большой длине углеводородных радикалов создаются благоприятные условия для проявления одновременно специфического и неспецифическаго взаимодействия молекул реагента с активированными и неэктивированными участками угольной поверхности, а также специфического и неспецифического взаимодействия молекул реагента между собой, что приводит к высокой прочности их закрепления нэ угольных частицах, полимолекулярной адсорбции, обеспечению высокой гидрофобизации угольнсй поверхности и, следовательно, устойчивого собирательного действия реагента, .Таким образом, введение кубового остатка ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов в качестве активатора угольной поверхности высакозольных у,лей персд их кондиционированием способствует повышению качества концентрата за счет создания в кондиционировании условий стабильности действия флатореагента-раствора крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях, а также павышени о выхода флотоконцентрата и снижению расхода флотореагента за счет усиления ега собирательного действия, Кроме ого, последовательное введение во флотационный процесс активатора и собирателя исключает конкурирующий и, следовательно, случайнь",й характер закрепления их молекул на поверхности угля и обеспечивает устойчивый и высокий собирательный эффект.

Пример . Для осуществления флотации берут навеску трудноабогатимого высо5

55 козального угля, например 0,07 кг, перемешивают его с водой и затем перед кондиционированием вводят активатор — кубовый осТВТоК ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов, Перемешивание производят в лабораторной машине типа "Механобр" с объемом камеры

0,5 л в течении 3 мин. Затем в пульпу подают собиратель-раствор крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях, перемешивают в течение 3 мин и подают вспениватель, например, Т-80 с последующим конта ктированием 1 мин. Затем so флотомашину подают воздух и производят флотацию.

Лучшие показатели получены по заявляемому способу при применении в качестве активирующей добавки кубового остатка ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов.

Оптимальный расход реагентов при флотации труднообогатимого угля по известному и заявляемому способам составляет, кг/кг 10

Раствор крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях 1,500

T— - 80 0,050

Кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов

Раствор крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях 0,936

Т-80 0,028

Реагент оказывает однотипное воздействие на результаты флатационнаго процесса и может быть использован в качестве активатора поверхности угольных частиц перед кондиционированием с собирателемраствором крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях и вспенивателем

Т вЂ” 80.

Таким образам, применение предлагаемого активатора — кубового остатка ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов, при флотации углей с использованием в качестве реагента-собирателя раствора крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях и вспенивателя Т-80 позволит по сравнению с известным повысить выход концентрата—

72,.66 до 77,87 ь, снизить зольность флотоконцентрата 8,6 до 8,2, повысить зольность оходов — 63;1 до 76,9;ь, При атом предлагаемый способ позволяет снизить расход собирателя и вспенивателя в 1,57 раз- по сравнению с известным, а также снизить затраты на реагенты.

1579569

Формула изобретения

Составитель В.Шубина

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор Л.Гратилло

Заказ 1973 Тираж 467 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Способ флотации высокозольных углей, включающий предварительное кондиционирование пульпы с собирателем-раство- 5 ром крекинг-остатка. в коксовом и каталитическом газойлях, вспенивателем и выделение горючей массы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения выхода и качества концентрата, в кондиционирование перед введением собирателя вводят кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов..