Способ флотации угля

Способ флотации угля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 03 D 1/004

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

< "1 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! !

1 4

С (л)

3>

Д (21) 4869532/03 (22) 24.08,90 (46) 30.09.92. Бюл. ЛЕ 36 (71) Комплексный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт обогащения твердых горючих ископаемых

"MOTT"" (72) Н.Г. Малышева, Е,В. Сергеева, Г,А, Иващенко, И.X. Дебердеев, В.В. Художин и

В,Ф. Цветков (56) Авторское свидетельство СССР N. 1268285, кл. В 03 D 1/02, 1985, Авторское свидетельство СССР N 1071320, кл, В 03 D 1/02, 1984.

Изобретение относится к технологии обогащения полезных ископаемых флотацией и может быть использовано в угольной, коксохимической и других отраслях промышленности, использующих для разделения угля флотационный метод.

Известен способ флотации угля крупностью менее 0,5 мм с применением в качестве реагентов-модификаторов различных соединений типа циклогексанола и циклогексанона в смеси с продуктами дистилляции нефти (веретенное масло) при флотации труднообогатимых каменных углей.

Известно применение для этих же целей смеси тракторного керосина и дополнительного реагента БИС (1,3-диокса-2-силациклогексан)2-иловых эфиров.

Недостатком известных способов является недостаточная селективность их действия.

Известен спссоб флотации углей с применением в качестве собирателя вспенивателя кубовых остатков ректификации

2-этил гексанола — КЭТГола, Недостатками известного способа флотации являются невысокая собирательная

„„ЯЯ„„1764703 А1 (54) СПОСОБ ФЛОТАЦИИ УГЛЯ (57) Использование: обогащение полезных ископаемых, флотация руд. Сущность изобретения: исходное сырье в виде пульпы кондиционируют с собирателем-вспенивателем. Проводят флотацию. Выделяют полезный компонент в концентрат, В качестве собирателя-вспенивателя вводят смесь кубовых остатков ректификации 2-этилгексанола и циклододекатриена в соотношении

70-80 и 20 — 30,. 2 табл. способность КЭТГола при флотации ряда углей, недостаточно высокая скорость флотации при обогащении шламов с большим содержанием тонких классов, что не позволяет достичь эффективной флотации, и соответственно недостаточная селективность его действия, Целью изобретения является повышение эффективности флотации за счет увеличения скорости флотации и улучшения селективности разделения угля и минеральных примесей.

Поставленная цел ь достигается тем, что в способе флотации угля, включающем предварительное кондиционирование исходного сырья в виде пульпы с собирателем-вспенивателем в качестве собирателя-вспенивателя вводят смесь кубовых остатков ректификации

2-этилгексанол» и циклододекатриена при следующем соотношении компонентов: смесь кубовых о=татков ректификации 2-этилгексанола (70-80 мас%) и циклододекатриена (20-30 мас.%).

Циклододе атриен — это гетероциклическое соединение из ряда полиолефинов с большой длиной углеводородного цикла, 1764703 снг

Снг СН сн сн сн - снг сн, г „ CH СН г сн, CHI CH сн !Сн

CH r Снг

Снг сн снг сн сн представляет собой бесцветную, прозрачную жидкость, хорошо растворимую в воде в КЭТГоле, керосине и других органических растворителях, малотоксичную, обладающую самостоятельными собирательными свойствами, Циклододекатриен получают на практике в качестве побочного продукта при производстве кап рол акта на, а также в результате полимеризации бутадиена в цикл ододе катр иен. н,с . снг сн,+ зс,н, ()

;снн сн н,с сн г

Атомы водорода в группе СНг отличаются большой подвижностью и могут заменяться, Этим объясняется способность соединений типа циклододекатриена легко реагировать с альдегидами. кетонами и др., а так какчисло циклов больше 6, то согласно теории напряжения Байера прочность гетероциклического соединения — циклододекатриена уменьшается и оно легко вступает во взаимодействие с соединениями, находящимися на поверхности угля и альдегидами КЭТГола, а большая длина углеводородного цикла гидрофобизирует поверхность угольных частиц и сростков.

Рекомендуемый для флотации угля реагент собиратель-вспениватель должен содержать 70 — 80% КЭТГола (кубовых, остатков ректификации 2-этилгексанола) и

30-30% циклододекатриена.

Существенное отличие в предлагаемом способе заключается в использовании циклододекатриена следующей формулы:

Использование добавки циклододекатриена к основному реагенту (кубовым остаткам ректификации 2-этилгексанолэ) в количестве 20 — 30% от общего количества собирателя-вспенивателя (КЭТГола), в состав которого входят первичные спирты (70 — 80%) и альдегиды алифатического и этиленового ряда (10 — 30%), содержащие разветвленный радикал общей формулы гг R-ce о

R)-R-CH20H и н где Вг= (СНз)2 СН или СНз (СНг) —;

R = Йг Йз Ra или R2-РЗ, R2 В4, если

R -— - сн-сня =-сн-сн — г з г сн

Ъ с,н> я„--сн-с1 сгнг

Проведенными исследованиями установлено, что при введении циклододекатриена (ЦДК) в КЭТГол образуется качественно новый реагент комплексного действия, позволяющий повысить эффективность флотации большинства труднообогатимых угольных шламов за счет улучшения собирательных свойств, гидрофобизации поверхности угля и более прочного закрепления молекул реагента на поверхности угля, что ведет к улучшению его флотируемости и лучшему разделению от минеральной части, т.е, повышению селективности, Пример 1, Флотационные опыты по определению оптимальной концентрации циклододекатриена проводились на шламе крупностью 0,0 — 0,5 мм отсева угля марки

СС, полученного с разреза "Северный" ПО

"Экибастузуголь" с исходной зольностью

38,7 /о.

Для проверки опытов навескуугля 0,1 кг перемешивали с водой в лабораторной механической флотомашине вместимостью камеры 1,0х10 гл в течение 2 мин. Затем

-з з подавалась смесь флотореагентов и кондиционирование продолжалось еще 1 лин. Затем включалась подача воздуха (0,4 л/мин).

Скорость вращения импеллера 1900 об/мин, время флотации 3 мин. Удельный расход реагентов: 80, 160 и 240 г/т.

При флотации только КЭТГолом при расходе 240 г/т показатели флотации приведены в табл. 1.

Пример 2. Условия опыта аналогичны условиям примера 1, но флотация проводилась смесью КЭТГол + ЦДК (95 / + 5%), Расход смеси 240 г/т.

Пример 3. Условия опыта те же, что и в примере 1, флотировали смесью КЭТГола + ЦДК (90 +10%).

Пример 4. Условия опыта те же, что и в примере 1, но флотировали смесью КЭТГол + ЦДК (80+ 20 0).

Пример 5. Условия опыта те же, что и в примере 1, но флотировали смесью КЭТГол + ЦДК (70+ 30%).

Пример 6. Условия опыта те же. что и в примере 1. но фло1ировали смесью КЭТГол + ЦД К (50 + 50 ).

Пример 7, Уголь флотировали опять чистым КЭТГолом, но при расход» 40 г/т, чтобы определить максимум выхода, Пример 8. Для выяснения условий флотации угля с традиционными реагентами с целью получения оптимальных результатов флотац ..ю проводили осветленным керосином п ри расходе 1500 г/т и Т = 66 100 г/т.

Как видно из табл, 1, добавление циклододекатриена в КЗТГсл во всех случаях вы1764703 зывает увеличение выхода концентрата и повышение зольности отходов флотации, т,е. повышается эффективность флотации, При увеличении концентрации циклододекатриена в КЭТГоле извлечение горючей массы в концентрат также возрастает, При дальнейшем увеличении концентрации циклододекатриена возрастает зольность концентрата, а зольность отходов уменьшается, т.е, эффективность флотации начинает снижаться. Таким образом, оптимальное содержание циклододекатриена в КЭТГоле оставляет 20 — 307 от общего веса реагента.

B результате проведенных экспериментов установлено, что оптимальный расход циклододекатриена в смеси с КЭТГолом составляет 20 — 30 отн. .

Применение циклододекатриена в GMecu с КЭТГолом позволяет получить более селективное разделение, При расходе собирателя-вспенивателя — 24 г/т для чистого

КЭТГола и для смеси КЭТГол + ЦДК (80 +

20 ) выход концентрата возрастает на

20, зольность концентрата на 4,4, зольность отходов увеличивается на 12,8 / . извлечение же горючего в концентрат повышается на 20, т,е. эффективность флотации резко возрастает.

Для определения изменения скорости флотации угля с применением в качестве собирателя-вспенивателя чистого КЭТГола и смеси КЭТГол+ ЦДК проводили флотацию угля с одинаковым расходом реагентов—

240 г/т, но с фракционным снятием пены, через 0,5 мин, Пример 9. Уголь флотировали КЭТГолом при расходе 240 г/т, но с фракционным снятием пены через 0.5 мин.

Показатели приведены в табл. 2, Пример 10. Уголь флотировали смесью КЭТГол+ циклододекатриен при соотношении 80: 20, и расходе 240 г/т, но с фракционным снятием пены через 0,5 мин, Показатели и ри веден ы в табл. 2.

Как видно из табл. 2, время флотации

5 угля смесью КЭТГол (80 ) и ЦДК (20 ) сокращается почти в 3 раза. Для получения суммарного выхода "концейтрата больше

50 при флотации КЭТГолом требуется 3,5 мин, а при флотации смесью КЭТГол (80 )

10 + ЦДК (20 ) — всего лищь 1 мин. Общее время флотации угля только КЭТГолом составляет 3,5 мин, а смесью КЭТГол+ ЦДК(80

+ 20 ) 1 — 2 мин. Сокращение времени флотации связано с увеличением скорости фло15 тации угля предлагаемым способом, Таким образом, технико-экономическим преимуществом предлагаемого способа по сравнению с прототипом является повышение эффективности флотации за

20 счет увеличения скорости взаимодействия молекул реагента собирателя (ЦДК) с угольными частицами, повышение их гидрофобности, в результате чего улучшается селективность процес"а и повышается из25 влечение горючего в концентрат при хорошем его качестве, Формула изобретения

Способ флотации угля, включающий

30 предварительное кондиционирование исходного сырья в виде пульпы с собирателемвспенивателем отличающийся тем, что. с целью повышения эффективности флотации, в кондиционирование в качестве

35 собирателя-вспенивателя вводят смесь кубовых остатков ректификации 2-этилгексанола и циклододекатриена при следующем соотношении компонентов, мас. /: смесь кубовых остатков ректификации 240 этилгексанола 70 — 80; циклододекатриена 20-30, 1764703

Таблица!

Нтт Наименование пп продуктов

Расход реагента -240 г/т выход > золь» извлек ность,Ф гор.массы, 2

Расход реагента - 80 г/т выход, зольн, извлеч.

2 гор.массы в к-т, Ф.

Расход реагента -1600 г/т выход, золь2 ность,2

Условия опытов извлеч. гор.массы в к-т,2

22,8 44,4

57,6

66,2

17,5

82 5 д

100,0

51 ° 5 бс

100,0

21,2

-в,КЭТГОЛ 1002

1 К-,т

52бб

100,0 отх исх

24,7 гы

1.00; О

63,9

75,4

31,8

2 К-т

50,2 д

4 8

100,0. КЭТГОЛ 952

ЦДК 52

20>9

44 5 д38,7

22,0

Вй

3,7

59,5

40д2

100,0

22,7

62 2 д

3,7 отх. исх.

3 K-т

53,4

46 6 д-100 ° О

33,4

67,6

25,9

64 1 б

100, 21,0

44б2

61,2 х б !

00,0

76,9

22,2

КЭТГОЛ 902

ЦДК 102

23,0 б б2

22 6

38 ° 7 отх д и сх.

4 k- ò

48,1

И

100,0

66,9 ккд

100,0

24,8

66 8 д. 38,7

82,1

61,4

25,6

z iL

3,7

86,2

21,7 с дк

38,7 КЭТГОЛ 802

ЦИ)К 202

71,0 гр,о

100,0 отх. исх.

5 К-т

26,6

21,4»

3 ° 7

87,4

73,0

7б=

100,0

КЭТГОЛ 702

ЦДК 302 отх. исх.

6 К-т

87,4

КЭТГОЛ 502

lUlK 502

73,5 дс

100,0

27,3

2 0 6

3,7 отх . н исх.

7 К-т

83,4

КЭТГОЛ 400 г/т

27,0

67 О

8б

3,7

70,0

30,О

100,0 отх. исх.

8 К-т

28,7 84,0

64 В д

3,7

72,3

«2 Z.

100,0

Керосин оса.

1500 г/т.

Т 66 100 г/т отхд исх.

"»»»"1

Таблица2

Показатели флотации угля КЭТГОЛэм и смесью КЭТГОЛ + ЦДК с фракционным снятием пены

80:20 - 240 г/т

f „« „= " Ц"У е б 100

КЕТГОЛ - 240 г/т

r"i "I- т: f

Смесь (КЭТГ01 80 ЦДК

Наименование продуктов и время их Фло тации

У,2 Е4 2 Аз.Ф

9,54

13,95

17,04

18 ° 41

18,48

39 3

56,5

67,9

72,3

72,5

24,3

25,2

27 ° 2

30,4

34,5

24,3

24,7

25,11

25,50

25,5

39,3

17,2

11,4

4,3

0,3

27,1

99,6

99,6

38,5

38,04

71,2

Исходный

Составитель Н.Малышева

Редактор 3.Ходакова Техред М.Моргентал Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 3329 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

К-т 2 (0,5 мин)

К т II (1>0 мин)

К-т III (1,5 мин)

К-т IV (2, О мин)

К-т т (2,5 мин)

К-т VI (3,0 мин)

К-т VII (3 ° 5 мин)

Отходы

Сравнения результатов флотации угля при разных соотношениях чистым КЭТГОЛом и смесью КЭТГОЛ + ЦДК

)„2

27 0 27 0 20 2 20 2 5 45

10,5 37,5 20,8 20,36 7,63

3,9 41,4 21,0 20,8 8 ° 61

3,5 44,9 21,6 20,8 9,34

2,7 47,6 21,8 20,86 9.93

2,2 49,8 22,0 21,00 10,17

1 7 51 5 25 6 21 1 10 86

48,0 99,5 57,3 38,5 38,3

99,5