Способ флотации угля

Способ флотации угля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: обогащение полезных ископаемых, флотация руд. Сущность изобретения: пульпу кондиционируют с собирателем и вспенивателем. Выделяют уголь в пенный продукт. В качестве собирателявспенивателя вводят 2,2-диметил-2-(5, 5 -диметил-Г ,3 -диоксанил) этилциклогексиловый эфир. 2 табл.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51>s В 03 D 1/004

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4859742/03 (22) 13.08.90 (46) 15,01.93, Бюл, М 2 (71) Уфимский нефтяной институт (72) В,Н.Петухов, Е.П.Гальченко, С.Г.Слесарева, P.Ñ.Ìóñàâèðîâ и Д,Л.Рахманкулов (56) Авторское свидетельство СССР

N 476896, кл. В 03 D 1/008, 1973, Пиккат-Ордынский Г.А. м др, Технология флотационного обогащения углей, М„

Недра, 1972, с. 21 — 22.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации и может быть использовано на углеобогатител ьн ых фабриках.

Известен способ флотации гидрофобных минералов, заключающийся в предварительномм пульпировании, кондиционировании с тракторным керосином и "тяжелым маслом".

Недостатком этого способа флотации гидрофобных минералов является высокий расход реагентов и пониженная скорость флотации, а следовательно и низкая производительность флотационных машин.

Известен также способ флотации угля, включающий предварительное пульпирование, кондиционирование с использованием реагентов, полученных окислением технических продуктов нефтехимии, с целью повышения в х составе кислородосодержащих химических соединений.

Однако получение окислен Iblx керосинов требует больших затрат и специально подготовленных технических продуктов, При этом, несмотря на высокую эффективность реагентов извлечение горючей массы

„, . Ж „„1787559 А1 (54) СПОСОБ ФЛОТАЦИИ УГЛЯ (57) Использование: обогащение полезных ископаемых, флотация руд. Сущность изобретения: пульпу кондиционируют с собирателем и вспенивателем. Выделяют уголь в пенный продукт, В качестве собирателявспенивателя вводят 2,2-диметил-2-(5, 5 -диметил-1,3 -диоксанил) этилциклогексиловый эфир. 2 табл. в концентрат и скорость флотации угля недостаточно высоки. Известен способ флотации угля, включающий предварительное пульпирование, кондиционирование с использованием комплексного реагента алкилпроизводных 1,3-диоксана. Однако для получения высоких показателей флотации необходим большой расход реагента.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности к достигаемому эффекту, т,е. прототипом, является способ флотации угля (включающий предварительное пульпирование и кондиционирование угля) с реагентами собирателем и вспенивателем. с последующим разделением, в котором в качестве собирателя вводят тракторный керосин, а в качестве реагентавспенивателя кубовые остатки бутиловых спиртов.

Недостатком способа является пониженная скорость флотации при повышенных расходах реагентов, что приводит к снижению извлечения горючей массы в концентрат.

1787559

Цель изобретения — повышение извлечения горючей массы в концентрат при одновременном снижении расхода реагента.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе флотации в качестве 5 реагента в процесс вводят 2,2-диметил-2(5,5 -диметил-1,3 -диоксанил)этилциклогексиловый эфир общей формулы; 10

С СН-0

2 з ц

Физико-химические константы 2,2-диметил-2- (5,5 -диметил-1 ; 3 -диоксанил)этилциклогексилового эфира представлены в табл. 1. 20

Способ получения 2,2-диметил-2-(5,5

-диметил-1,3 -диоксанил)этилциклогексилового эфира, Пример 1. Смесь 39 г (0,2 моль)

5,5-диметил-2-циклогексил-1,3-диоксана и 1 25 г (0,01 моль) концентрированной серной кислоты нагревают в запаянной ампуле, помещенной в термостатированный шкаф, за счет чего в системе создается повышенное давление при 120 С в течение 1,5 ч, с после- 30 дующей нейтрализацией Ма2СО» до рН=7.

Перегонкой при пониженном давлении (1 мм рт.ст.) выделяют 17 г 2,2-диметил-2(5,5 -ди метил-1,3 -дио кса н ил)этил ц и кл огексилового эфира, выход 43%. 35

Способ флотации осуществляют следующим образом.

Исходный уголь пульпируют, кондиционируют с реагентами с последующей флотацией угля. 40

Пример 2. 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 120 с, затем подают порцию 45 комплексного реагента 2,2-диметил-2-(5,5

-диметил-1,3 -диоксанил)этилциклогексиловый эфир и проводят контактирование его с угольной пульпой в течение 60 с, после контактирования во флотационную машину 50 подают воздух, а затем в течение 60 с производят съем флотоконцентрата.

Подачу воздуха в пульпу прекращают и подают следующую порцию реагентов с по- 55 следующим контактированием их с углем в течение 60 с. После контакта навески угля с реагентами в пульпу подают воздух и производят съем второго концентрата, общий расход реагентов и количество дозированный в пульпу определяется их флотационной активностью, Результаты флотации угольной мелочи, поступающей на обогащение в условиях

УОФ Караганда позволили установить.

Использование в качестве комплексного реагента 2,2-диметил-2-(5,5 -диметил-1,3 -диоксанил)этил циклогексилового эфира вместо тракторного керосина с кубовыми остатками производства бутиловых спиртов позволяет повысить извлечение горючей массы в концентрат с 68,8-81,4% до

69,2 — 83,4% и снизить расход реагента с

1,45 — 1,85 кг/т до 0,40 — 0,60 кг/т, т,е. в 3,0—

3,5 раза.

Улучшение показателей флотации углей с использованием 2,2-диметил-2-(5,5" -диметил-1,3 -диоксанил) этилциклогексилового эфира в качестве комплексного реагента для флотации углей объясняется элементным составом и строением его молекулыы, В молекуле 2,2-диметил-2-(5,5" -диметил-1,3 -диоксанил) этилциклогексилового эфира имеет место локализация электронной плотности на атомах кислорода, вследствие этого реагент может специфически взаимодействовать с сорбционно-активными центрами угольной поверхности, несущими положительный заряд (протонизированные атомы водорода фенольных, карбоксильных групп в макромолекуле органической массы углей) по схеме: И

В молекуле 2,2-диметил-2-(5,5 -диметил-1,3 -диоксанил) этилциклогексилового эфира имеются углеводородные радикалы, которые могут взаимодействовать с аполярными центрами угольной поверхности за счет межмолекулярных сил

Ван-дер-Ваальса, Поэтому в случае адсорбции на угольной поверхности 2,2-диметил-2-(5,5 -диметил-1,3 -диоксанил) этилциклогексилового эфира проявляются одновременно как специфические (Н-связь и т.д.), так и универсальные не специфические межмолекулярные силы взаимодействия с положительными и аполярными участками угольной поверхности. Это определяет их высокую величину и энергию адсорбции на угольной поверхности.

1787559

Формула изобретения

Способ флотации угля, включающий кондиционирование пульпы с собирателем и вспенивателем и выделение угля в пенный

5 продукт, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения горючей массы угля в концентрат при одновременном снижении расхода реагентов, в качестве собирателя-вспенивателя вводят 2,2-ди1 1 1 1

10 метил-2- (5,5 -диметил-1,3 -диоксанил) этилциклогексиловый эфир формулы

Следует отметить, что наличие кислородных атомов в молекуле 2,2-диметил-2-(5,5 -диметил-1,3 -диоксанил) этилциклогексилового эфира придает ему высокую поверхностную активность. Высокая поляризация молекул реагента, вызванная электронно-акцепторными свойствами кислородных атомов, обуславливают хорошие пенообразующие свойства.

Следовательно, применение 2,2-диметил-2-(5,5 -диметил-1,3 -диоксанил) этилциклогексилового эфира в качестве комплексного реагента при флотации угля позволяет повысить извлечение горючей массы в концентрат на 2о и снизить расход реагента в 3,0-3,5 раза, 15 езультаты флотации угля с использованием различных реагентных режимов *

Таблица2

Реактивный режим

Выход кон центрата, ЗольНОСТЬ концентрата, Д

Зольность

ОТХОДОВ о

Коэффициент эффективности флотации

Собиратель

Вспениватель

Расхо еагентов, кг/т собирателя общий вспенивателя

: Тракторный ке осин

0,93

1,12

1,50

0,040

0,060

0,060

0,970

1,18

1,56

66,3

78,9

82,4

4,8

5,7

6,6

37,4

53,4

58,8

516,5

739

733

КОБС

0,560

0.560 72,6

5,8

42,3

529

0.680, 83.2 6.7

0.680

50,9

756,4 .I эфио

* Зольность

2.2-диметил-2(5 ,5 -диметил-1 ,3 -диоксанил)этилциклогекHC О! К, 1-С-сн„о-(" СК, Таблица1