Способ пенной флотации необогащенного угля

Способ пенной флотации необогащенного угля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Способ пенной флотации необогащенного угля включает измельчение до получение 10-90% угольных частиц размером менее 75 мкм, введение депрессора пеерита и выделение частиц угля в пену при рН среды от 4,0 до 8,5. Депрессор пирита-соединение формулы Н . .- .. : R1-S-R2N Н где R1: (CR R5R6)n Н при ,5, или ( при ,2 или ( при , . RMCHzJn при , R3 и R4(CR5RV(O)b -KXO-Q) при а 0-2, вис 0,1, Q-H, ОН-, R и R6- Н, СНз CaHs. Расход депрессора 0,01-1,0 кг/т. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (21) 4742968/03 (86) РСТI О Ч 89/01612 (17.04,89) (22) 27,12,89 (31) 187115 (32) 28.04.88 (33) US (46) 30.04.93. Бюл. М 16

P1) Дзе Дау Кемикал Компани (О$) (72) Ричард Р.Климпел, Роберт Д,Хансен и

Майкл Дж,©ейзио (ОЯ) (56) Патент Австралии М 526786, кл. В 03 0 . 1/02, 1983. (54) СПОСОБ ПЕННОЙ ФЛОТАЦИИ.НЕ0БОГАЩЕННОГО УГЛЯ

Изобретение относится к отделению серосодержащих соединений от угля в соответствии с технологией пенной флотации.

Многие угли содержат относительно большие количества серы, находящиеся .обычно в интервале от менее 1 и приблизительно до б . Неорганическая сера, которая находится главным образом, в форме пирита (дисульфида железа) обычно содер. жащего приблизительно от 40 до 80 серы, входит в состав большинства углей. Эта неорганическая сера присутствует как в микроскопических, так и микроскопических формах. Микроскопические формы присутствуют преимущественно в жилах, чечевицеобразных залежах, пиритных включениях или пластах, тогда как микроскопические формы встречаются в виде тонкодисперсных частиц, которые могут быть очень малы, составляя всего 1 или 2 мк в диаметре. Остальная сера, которая входит в состав угля, Ы 1813019 А3 (sl)5 B 03 D 1/01

2 (57) Способ пенной флотации необогащенного угля включает измельчение до получе- . ние 10 — 90 угольных частиц размером менее 75 мкм, введение депрессора пеерита и выделение частйц угля в пену при рН среды от 4,0 до 8,5. Депрессор пирита-соединение формулы

Н

R -S-R N

1 2

Н где R : (CR Я R )ä Н при п=1,5, или (СВЪ6)пОН п2ои п=1,2 или ((Сй й6)хОУ при х=2-6, у=1-3.

R -(СН2)л при n=2-3, R u R (CR R)å-(0)ь- С=.Î-Q) при а = 0-2, в и с =0,1, Q-H. ОН;

R u R — Н, СНз С2НБ. Расход депрессора

0,01 — 1,0 кг/т. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

t является органической серой. Обйчио органическая сера содержится в угле в виде меркаптанов и сульфидов и входит в,саму структуру угля.

Загрязнение воздуха вследствие сжигания серосодержащих углей соспряжено со все возрастающими заботами вследствие проблем кислотных дождей, которые случаются в различных частях мира, Предполагается, что основным фактором, который порождает проблему кислотных дождей, является двуокись серы, выделяемая при сгорании серосодержащих углей. Были исследованы различные технические решения, направленные на ограничение количества двуокиси серы, выделяющейся при сжигании серосодержащего угля. Согласно одному иэ таких решений предусматривается удаление двуокиси серы .из отходящих газов, образующихся при сжигании серосодержащих топлив, как это изложено s опиаании к американскому

3 .3 патенту 4612175. Целью других разработок является удаление серы из угля до его сжигайия. floeкольку органическую серу обычно крайне"трудно удалить из угля, основная доля усилий e данной области была сфокусирована удалении неорганической серы из угля.

Одним из методов удаления неорганической .серы из угля является флотация.

Флотацией является процесс обработки смеси тонкоизмельченного сырого угля в жидкости. B. процессе флотации обеспечивается отделение целевого и твердого угля от других, нежелательных тонкодисперсных твердых материалов, называемых рудной породой, в частности, от пирита и золы, которые также присутствуют в жидкости. Газ вводят в жидкость или получают по месту пользрвания, в результате чего образуется пенистая маосэ. Зта пенистая масса содержит некоторое количество твердого материала и поднимает. его в верхний слой ,жидкости совместно с пеной, тогда как другие твердые материалы остаются во взвешенном состоянии в х<идкости. Флотзция основана на принципе. в соответствии с которым введение газа в жидкость, содержащую. различные твердые частицы, вызывает селективную адгезию некоторого количества газа и части суспендироввнньи твердых материалов, оставляя другие к3териалы без изменений. Частицы, к которым прилипаки пузырьки газа, легче. чем д угив твердые материалы, вследствие чего они плавают на поверхности, в то время, как другие частицы, к которым не прилипают пузырьки газа, остаются суспендированными в жидкости.

Селективное прилипание газа к некоторым . твердым частицам, но не к другим, обуслов-. лено физическими; химическими и поверхностными различиями твердых частиц.

Уголь е водной смеси обычно проявляет

Гидрофобность. То есть, частицы уптя плохо смачиваются водой, вследствие чего в определенной степени проявляется естественная тенденция к прилипанию к нему пузырьков газа. В процессах флотационной переработки угля используют различные химические добавки, которые позволяют улучшить естественную тенденцию угля к флотации. С целью содействия естествен. ной гидрофобности угля обычно используют коллекторы, которые представляют собой указанные химические добавки одного из типов. Такой коллектор повышает эффективность прилипания газовых пузырьков к углю. В тех случаях, когда уголь окисляется или плохо поддается флотации по какой-либо причине в дополнение к коллектору с целью повысить его эффективность может

I быть добавлен промотор. Другой важный химический компонент, который обычно используют в процессах флотации угля, представляет собой пенообразователь.

Пенообразователи помогают регулировать степень и эффективность контактирования между пузырьками и частицами, степень и эффективность прилипания пузыры<ов к частицам и степень и эффективность удаления

"0 пузырьков и частиц из жидкости.

Помимо применения химических добавок необходимой частью любого успешного процесса флотации угля является достаточ-ное. уменьшение размеров частиц сырого

"5 угля перед фактической флотацией. Уменьшение размеров частиц необходимо для того, чтобы большая часть угля и различных твердых магериалоа рудной породы, которые присутствуют, находилась в форме фи20 зически различных частиц (освобождение частицы} или частиц, существующих в форме рыхлой агломерации. Химические добавки, о которых речь шла выше, могут оказаться успешными в процессе отделения угля от 5 рудной породы только в том случае, когда частицы существуют в этом состоянии.

B том случае, когда уголь и различные частицы рудной породы обладают аналогичными характеристиками, их трудно разде 0 лить с использованием простой флотации.

Когда различия характеристик твердых частиц оказываются небольшими или когда частицы как целевого, так и рудно-породных твердых материалов проявляют тенденцию

Э5 к флотвции, как ато часто случается при обработке частиц угля и пирита, возникает необходимость в применении различных методов создания или увеличения различий между частицами с целью обеспечить разде40 ление путем флотации. для достижения этой цели существуют различные технологии и методы.

Одна такая технология отделения угля от неорганических серосодерждщих соеди" ..

45 нений в процессах флотации основана на использовании депрессантов, предназначенных для ослабления флотации либо угля, либо неорганических серосодержащих соединений, Депрессант представляет собой

50 агент, который придобавлении вофлотационнчю систему обеспечивает особое воздействие на подавляемый материал, благодаря чему предотвращается воэможность его флотации.

Для объяснения такого явления разработаны

55 различные теории. В соответствии с некоторыми из них депрессанты вступают в химическую реакцию с поверхностью минералов, создавая нерастворимые пленки смачиваемой природы, которые не способны взаимодействовать с коллекторами, депрессанты эа счет различных физико-химических меха--: тации неорганических серосодержащих сонизмов, в частности, поверхностной адсор- единений в.процессе флотации угля. Такой бции, эффектов воздействия на массу„... уголь включает в себя серосодержащие соекомплексообразования или тому подобно- .5 динения,находится вформеводйогоалама коллектора, депрессанты действуют как": нию до достаточно малого размера частиц, растворители, активизйруя пленку, которая .. вследствйе чего большая часть угольных ча-, лом, и депрессайты.действуют;.как раство- 10 щих соединений существуют в аиде рители на пленй1Г.коллвктора. Эти теории: физическй различных частиц или частиц с кажутся тесно связанными между собой, по- . : рыхлой агломерацией. Способ пенной фложет быль найдена с включением элементов":- вии эффективного количестеа денреесанта большинства или же всех этих:вышеуказан-" 15: дл я йеорганических серосодержащйх. .:сое-, ныхидополнительных теорий;::: - .-,.;,.; динений в таких условиях, в которых:обесййи к американскому патенту,3919080 фло- -.. неорганических серосодержзщих соединетацйа неорганической серы в виде пи-"-:.,:: ний, причем, деп ритйой серЫ:. в процессе воДнойфлотации::20. соединейие, отвечающее формуле; частиц угля подавляют добавлением сула- ..:.: .:,Й фита во. флотационной шлаМ; 8 описании к ... :: и -S — R -N

-; американскому патенту 3807557 говорится, . :-: . .:. -: R что.пирит удаляют из угля при осущаствле-.,".гда В CR Rg Н где n — целое число от 1 до 5, нйи двухсгадийного способа флотации. 3а. 28. (CR и )и ОН где и — 1 или 2., обычной первой флотац ей следует вторая : - - .: ((CR й6 OyjH, где x = 2-6, у = 1-3, стадия, на которой в качестве депрессанта, ::::: . "., СН@ где n = 2-3, В описании к американскому патенту -: .. и R —: группа формулы

421 1642 предусматривается йапользование.-30 .,: .,:: ::. .:;::::: . О для подавленйя флотации пирита в процес- - патент Великобританий 2 17401 ся, что соединейие, которое содержит. одну.:35:: до. 1, каждый остаток может встречаться в рой группой, которая оказывается полярной ", 0 опреДелены выше, Q-Н, GH.=. по природе и обладает гидрофильными свой- ..... . Совершенно неожиданно былоустанов-, ствамьС может быть исйользовайо сах флотации угля для подавления флотации::":, изобретения позволяет селекювно подавлять.

Несмотря на множество технических- -. соединений, нв оказывая нежелательного влиРешений, которйе бйли предложены для от-: .". - яния на рекуперацйю угла, деления неорганическо . серы от угля, эти 45 . Несмотря на.то, что это специрльно не предложенные методы не свободны от не-:.. бйло. указано в -описании. вы достатков. Некоторые из таких: проблем:., " иых формул; в водной среде с йриемлемой включают удаление "недостаточных к6ли- величиной рН депрессант, иепольэуемый в честв неорганической серы из угля в низкую: - .- . соответствии со способом настоящего изообщую степень рекуперации угля. Таким об- 50 бретения, может находиться в форме соли. разом то, что оказывается необхадимым,;-,:: .. Депрессанты, приемлемые для практи- представляет собой способ отделения угля:: :- ческого воплощения настоящего изобрете-,, . от серы, который недорог и прост в осуще-:, ::; ния в качестве неограничивающих примеров, ствлении и применении и при осуфествле- " ", охватывают таким образом, СНзЗСНз/2ЙНъ нии которого значительно уменьШается 55 CHj/ÑÍ2/ÇÇ/ÑÍ2/2ÉHð, НОСН СНф/СН /2ЙН количество неорганической серы, остаю- ..:иНООССНгЯ/СН /2ЙНи.Этисоединениялибо щейся с углем, что сочетается с отсутствием .. доступны в технике, либо их можно получить нежелательного воздействия ча рекупера- методом, крторйе известны s технике, Так циа угля.. " ..: - -:-.: —,:: например, депрессант, которые могут быть

В соответствии с настоящим изобрете- использованы в соответствии с настоящим ниемпредлагаетсяспособподавленияфло- - изобретением, могут быть получены реак- .

7 1813019 8 цией меркаптзна и 2-оксазолинз в присут- миновым ацилированием, как это изложено ствии каталитического количества сали в аписаннии к американскому патенту t+ переходного металла, как предлагается, 2382185, реакцией полиэпихлоргидрина с в описании к американскому патенту амином, как это предлагается в описании к

hb 4086273. Они могут быть также получены 5 американскому патенту ¹ 3320317, или лиреакцией меркаптана и злканоламинсуль-" бо амидированием, либо трансэтерификафата, как это изложено в описании к амери- цией акрилзтнаго полимера. канскому пзтенту № 2689867, или же Для практического воплощения настояреакцией первичного амина с меркаптога-. щего изобретения может быть использова- . логенидом при повышенных температурах и 10 но любое количество депрессантз, которое давлении, как предлагается в описании к способно подавить флотзцию неарганичеамериканскому патейту hL 2769839. ской серы. Обычно необходимое количество

Пиритные депрессанты могут быть ис- депрессзнта изменяется в зависимости от пользованы без дальнейшей модификации условий проведения процесса флотации и же могут быть введены в полимерную глав- 15 степени гидролиза депрессанта. Другие ную цепь. Примерами полимеров, которые факторы, которые влияют на количестводе- . могут быть использованы с этой целью, ох- прессанта, приемлемого для практического ватываются водорастворимые полимеры или: воплощения настоящего изобретения, охваих соли анионоактивных маномеров, в част- тывают тип угля, который подвергают фло- ности, альфа, бета-этиленовые ненасыцен- 20 тационнаму обогащению, и количество ные кислоты или сложные эфиры, включая неорганических соединений, которые присюда, в частности, акрилавую, метакрилавую, сутствуют. в угле, По предпочтительному вафумаровую, малеиновую,кротонавую, итака- рианту на каждую метрическую .тонну новую или цитраканоавую кислоты и неполные подвергаемого флотации угля следует исэфиры альфа, бета-этиленавых ненасыщен- 25 пользовать по меньшей мере, 0,01 кг деныхпаликарбоновых кислот, в частности, кис- прессанта, По более предпочтительному лый метилмалеат, кислый этилфумарат. варианту на каждую метрическую тонну уг-..

Дополнительные примеры полимеров, при- . ля, который подвергают флотации, следует емлемых для этой цели, охватывают поли- . использовать по меньшей мере,0,025 кгде:. эпоксиды, полученные, в частности, 30 прессанта. Попредпочтительномуварианту

" гамополимеризацией или сопалимеризз- на каждуюметрическуютоннуугля, который цией глйцидилМетакрилата, Класс других обогащают флотзцией, следует использо-. полимеров, которые могутбыть испальзова- вать не более 1 кг депрессанта, а па более яы с этой целью, охватывает пализпихлор- предпочтительному варианту- не более 0,5 гйдрины и полиэтиленимины. " . 35 кг депрессанта на каждую метрическую тонПолимеры, используемые при практиче- . ну подвергаемого флотации угля, ском воплощений настоящего изобретения,: Депрессанты, которые могут быть исмогутхарактеризаватьсялюбым молекуляр- пальзаваны при практическом осуществленым весом, либо бы они обладали способно- нии настоящего изобретения, эффективны, стью подавлять флатацию неорганической 40 когда их вводят в процесс в сочетании с серы, не оказывать сколько-нибудь заметно- . самыми различными коллекторами пенообго влияния на флотацию.угля и не обладать разователями, применяемыми в процессах практически; никакими хлопьеабразующими флотации угля. В том случае, когда уголь, свойствами, По предпочтительному варианту который необходимо обогатить флотацией, их средняя. молекулярная масса должна со- 45 акислен или его трудно подвергнуть флота,ставлять менее 40000. Па более предпачтй- ции по другой причине, с целью повысить тельному варианту средняя молекулярная . эффективность коллекторов, приемлемыхдля ,: масса должна составлять менее 25000, а по пенной флотации угля, охватывают топлив-, наиболее предпочтительному — менее 15000. ные масла, керосин, нафту и другие углевада:: . Па предпочтительному. варианту средняя мо- 50 родные материалы. Примерами праматоров лекулярная масса должна быть более 500, а: являются такие материалы, как амины, пропо более предпочтительному варианту — дукты конденсации жирных кислотс аминами . превышать 2000. По наиболее предпочтй- и поверхйостно-активные вещества, содертельйому варианту средняя молекулярная >кащие множество этиленоксиднйх или промзссз полимерной кислоты или ее соли дол- 55 пиленаксидн ых остатков. К примерам жна превышать 4000, . пенообразавателей, которые могут быть исПиритный депрессант мажет быть вве- пользованы при флотации угля, относятся ден в полимерную основную цепь по мета- хвойные масла, эвкалиптовые масла, спир- дам котарйе известны в технике. Тзк ты,содержащиеот5да12углеродныхато например,ихможнополучзтьполизтилени- мов, крезалы, простые алкиловые (С1-С }

1813019

10 эфиры полипропиленогликолей, дигидрок- ной степени измельчения частиц перед факсилаты полипропиленгликолей и гликолей. тической флотацией, сырой уголь обычно неВыбор соответствующих коллекторов и пе- обходимо подвергать измельчению и-или нообразователей следует производить, ос- помолу. Уголь можно измельчать в сухом, полновываясь на обстоятельствах проведения 5 усухом виде и в форме шлама. В том случае, конкретного процесса флотации. когда уголь измельчают в форме шлама, этот

Депрессанты можно добавлять на лю- шлам обычно содержит по меньшей мере, бой стадии процесса разделения при усло- приблизительно 50 âåñ. сухого вещества. вии, что их добавляют перед стадией Различныенеобогащенныеуглитребуютразфлотации. По предпочтительному варианту 10 личнойстепениизмельчениядлядостижения депрессант следует добавлять перед или достаточной степени дробления, что зависит при введении коллектора, если какой либо от геологической истории угольного отложе- коллектор используют, По более предпочти- ния, Обычно по предпочтительному варианту тельному варианту депрессант следует до- размеры частиц необогащенного угля должбавлять. перед введением коллектора, если 15 ны быть такими, что по меньшей мере, от 10 его добавление предусмотрено.. до 90 частиц дожны быть меньше 75 мкм.

Способ флотации угля по настоящему Перед началом процесса флотации изобретению можно осуществлять при лю- дробленый уголь суспендируют в воде. По бой величине рН, при которой депрессанты предпочтительному варианту содержание настоящего изобретения способны селек- 20 сухого вещества в водной суспензии угля тивно подавлять флотацию неорганических было равным по меньшей мере, 2 мас., но серосодержащих соединений. По предпоч- не превышало 30 мас., тительному варианту флотацию следует Депрессоры, используемые при практи- .. проводить при натуральной величине рН ис-, ческом воплощении настоящего изобретеходногоугля, которая обычно составляетпо 25 ния, подавляют флотацию неорганических меньшей мере, 4,0, но не превышает 8,5; серосодержащих соединений. Термин "неорОднако, в некоторых случаях предпочти- ганические серосодержащие соединения" тельнее регулировать величину рН с целью служит для обозначения неорганических соеоптимизации действия депрессантов насто- динейий, естественно. связанных с "углем, ящето изобретения, Так, например, в этом 30 среди которых превалируют соединения меслучае, когда уголь, подвергаемый флота- талла с серой, предпочтительно соединения ции, характеризуется особенно высоким со- железассерой. Примеры железосодержащих держанием соединений серы, стоимость соединений охватывают пирит "(дисульфид регулирования величины рН можно компен- железа), марказити пирротин. По.предпочтисировать увеличением количества, с по- 35 тельному варианту неорганическое серосомощью которого подавляется флотация, .держащее соединение, отделяемое от неорганических серосодержащих соедине- целевого угля, должно представить собой ний. В тех случаях, когда желательно оптими- пирит. зировать количество, которое необходимо Степень подавления флотации неоргадля подавления флотации неорганических се- -40 нических серосодержащих соединений при росодержащих соединений, по предпочти- практическом осуществлении настоящего тельному варианту способ флотации угля изобретенияможетбытьлюбой,котораяпо- настоящего изобретения следует осуществ-,зволит усовершенствовать процесс отделелять при величине рН по меньшей мере, 5,5, ния неорганических серосодержащих но не выше 8,5. 45 соединений от угля. Для достижения такого

Способ настоящего изобретения можно усовершенствования важными представляпрактически осуществлять с использовани- ются два фактора. Первый фактор заключаем сырого угля в виде частиц самого различ-:ется в том, что количество неорганических ного размера при условии, что перед серосодержащих соединений. которыеподпроведением процесса флотации уголь дол- 50 вергаются флотации совместно с углем, должен быть подвергнут достаточному измель- - жно быть сведено к минимуму. Второй фактор чению. Достаточная степень измельчения состоит в том, чтобы количество рекуперирудостигается, когда основная маса частиц уг- емого обогащенного угля было оптимальным, ля и рудной породы, в частности, пирита, В различных ситуациях относительная важсуществует в виде физически разнородных 55 ность этих двух факторов может варьироватьчастиц или частиц, находящихся в состоя- ся. Любому специалисту в данной области нии рыхлой агломерации, B том случае, ког- совершенно очевидно, что в некоторых ситуда частицы находятся не в физически ацияхжелательносвестикминимальномуко-:. разделенном виде, их невозможно разде- личество серосодержащих соединений, лить флотацией. Для достижения достаточ- которые выделяются в ходе проведения про1813019

20 последующих 3,5 мин

30 (А/(А+8)) х 100

50 це-са даже B том случае, если одновременно обеспечивается также выделение обогащенного угля. Примером такой ситуации может служить случай, когда уголь включает в себя серосодержащие соединения в настолько большом количестве, что эффективное использование угля становится невозможным, В такой ситуации зйачительйое уменьшение количества неорганических серосодержащих соединений желательно даже тогда, когда этот процесс сопровождается уменьшием общего количества выделенного обогащенного угля.

По предпочтительному варианту процесс флотации неорганических серосодержащих соединений следует подавлять по меньшей мере, приблизительно на 5;j, с использованием депрессоров настоящего изобретения по более предпочтительному варианту флотацию неорганических серосодержащих соединений следует подавлять по меньшей мере, примерно на 10 g,. Нижеследующие примеры приведены с целью иллюстрации, поскольку ими ни в коем случае не ограничиваются рамки настоящего изобретения. Во всех случаях, за исключением специально оговоренных, количества всех материалов выражены в весовых частях или процентах, Пример ы С-1 и 1-2. Подавление флотации пирита в угле с низким содержанием серы;

Уголь из пласта Lower Fruport подвергают дроблению и фракцию с размерами частиц от 0,75 дюйма (1,91 см) до 10 меш. американского стандартного сита (1,68 мм) разделяют, последовательно пропуская через желобчатый делитель и карусельное : упаковочное устройство и упаковывают . приблительно 200-граммовые образцы. Эти образцы, которые содержат приблизительно 5 вес., пирита или примерно 2,7 вес. / серы хранят. перед использованием в морозилке с целью замедлить окисление.

Перед флотацией 200-граммовый образец угля, отобранный в соответствии с вышеизложенным, помещают в стержневую мельницу диаметром 8 д|оймов (20,3 см), и длиной 9,5 дюйма (24,1 см). В эту стержневую мельницу далее помещают также восемь 1-дюймовых (2,54 см} в диаметре стержней из нержавеющей стали. 8 тоже самое время добавляют, если используют депрессор флотации и 500 мл деионизированной воды, Уголь подвергают помолу в цикле из 300 об, при скорости вращения 60 об/мин. (ОВМ), после чего приготовленный шлам переносят в 3-литровую ячейку флотационной машины с аэрирующей мешалкой, В эту ячейку добавляют деионизированной воды в количестве, необходимом для достиФ жения отметки и измеряют величину рН.

Любые регулировки величины рН на этой стадии производят добавлением раствора гидроокиси натрия. Очищенный керосиновый собиратель добавляют в количестве, эквивалентном 1,0 кг собирателя на метрическую тонну необогащенного угля и шлам кондиционируют с перемешиванием в течение 1 мин. Затем добавляют пейообразователь, продукт реакции глицерина с пропиленоксидом, с молекулярной массой приблизительно 450 вколичестве,,эквивалентном 0,1 кг на тонну исходного, необогащенного угля. Шлам вновь кондиционируют в течение 1 мин, а затем во флотационную ячейку начинают подавать воздух с расходом потока 9 л/мин. Включают приводимый от электромотора скребок, который вращается со скоростью 10 об/мин. и удаляет уголь, облепленный пеной, от края ячейки флотационной машины к коллекторному желобу, Пену собирают в две порции, первая из которых образуется в течение 30 сек, после начала флотации, а вторая — в течение

Пенные концентраты и не подвергнутый флотации материал, хвосты сушат в печй в течение ночи при температуре 110 С. Затем их взвешивают и отбирают образцы для анализа. Зольность каждого образца пенного концентрата и хвостов определяют прокаливанием однограммовой порции при тем-. пературе 750 С в муфельной печи. Затем степень рекуперирования обогащенного угля раСсчитывают по нижеследу|о щей формуле:

Степень рекуперирования обогащенного угля в процентах где А — количество рекуперированного угля в пенном концентрате минус количество золы в этом пенном концентрате, а 8 — количество в хвостах минус количество золы в этих хвостах. Таким образом, степень рекуперирования обогащенного угля в процентах равна процентному количеству угля, которое первоначально присутствовало, рекуперированное в результате флотационноro процесса.

Содержание неорганической серы в образце угля определяют, анализируя взвешенные порции каждого образца. Образец анализируют на железо и процентное содержание железа связывают с содержанием серы, поскольку сера присутствует в, форме пирита (дисульфида железа). Отвешенную порцию образца окисляют в растворе азотной кислогы, а затем вываривают

18 t3019

13 14 в растворе серной кислоты. Далее этот рас- длиной 9,5 дюйма (25,1 с). В эту стержневую твор разбавляют до стандартного объема и мельницу далее помещают восемь 1-дюйсодержание железа определяют в плазмен-. мовых (2:54 см) в диаметре стержней .из ном спектрометре ДС. Затем рассчитывают нержавеющей стали. 13 то же самое время процентное содержание пирита, остающе-. 5 добавляют, если используют депрессор флогося с углем, которое эквивалентно процен- тации и 500 мл деионизированной воды. тному количеству остающейся серы, как Уголь подвергают помолу в цикле из 60 об. содержание пирита в пенном концентрате, при скорости вращения 60 об/мин, (ОВМ),деленное на содержание пирита в концентра- после чего приготовленйый шлам переносят те плюс содержанием пирита в не подверга- 10 в 3-литровую ячейку флотационной машины ющихся флотации хвостах. Это количество " с аэрирующей мешалкой. В эту ячейку доумножают на 100, получая процентное со-, бавляют деионизированной воды в количедержание. Таким образом, процентное со- стве, необходимом для достижения отметки держание остающегося пирита является и измеряют величину рН. Любые регулировпроцентным содержанием пирита, который 15 ки величины рН на этой стадии произво р оначально присутствовал syrsre кото- добавлением раствора гидроокиси натрия. рый остается с углем после завершения Очищенный керосиновый собирател ор цесса флотации., . бавляют в количестве, эквивалентном 1,0 кг

Полученные результаты сведены в ни- собирателя на метрическую тонну необога.жесле ю дующую табл,1, ...: 20 щенного угля и шлам кондиционируют с пе1) Процентное количество угля, который ремешиванием в течение 1 мин. Затем первоначально присутствует и который ре- добавляют пенообразователь мет и . тиловы у р руе в результате обработки.. простой эфир полипропиленоксида с моле: 2) П

) роцентное количество, на которое . кулярной массой приблизительно 400, в коуменьшается количество рекуперированно- 25 личестве, эквивалентном 0,1 кг на тоннУ го обогащенного угля в случае использова- исходного, необогащенного гля. Ш д рессора настоящвго изобретения. BHosb кондиционируют в течение 1 мин, а .3) Процентное количествопирита, кото- затем во флотационную ячейку начинают остается е рое первоначально присутствует и которое. подавать воздух с расходом 9 / . В riл мин. к юся c рекуперированным обогащен- 30. чает приводимый от электромотора с .вбок, ным углем. у . который вращается со скоростью 10

4) Процентное количество, на которое об/мин. и удаляют уголь, облепленный пеуменьшается содержание остающегося пи- ной; от края ячейки флотационной машины рита в результате использования депрессо- к коллекторному желобу. Пену собирают s:. " ра настоящего изоб етения. р щ Ретения.: 35 две порции, первая из которых образуется в

Данные табл.1 показывают, что усовер- .. течение 30 сек. после начала флотации, а шенствованиеспособа, когда входе проведе- .: вторая — s течение последующих 3,5 мин. ния обычного во всех остальных отношениях . Образцы пенных концентратов и флотапроцесса флотации для флотации угля, обла- . ционных хвостов собирают, сушат, отбира дающего относительно низкимсодержанием 40 ют из них пробы и анализируют сотласно серы, используют депрессор для пирита по: вышеизложенному в предыдущих применастоящем изоб етению. у р ению. рах. Полученные результаты приведены в

Пример ы 3 — 8 и С 2. Подавление табл 2. флотации пирита в угле с высоким содержа-: 1) Процентное количество угля, который нием с еры 45 первоначально присутствует и который реУголь из пласта Лоуэр Фрипорт дробят . куперируют s результате обработки, ифракциюсразмерамичастицменее10меш. 2) Процентное значение на начение, на которое р г мериканского сита (1,68 мм) уменьшается количество рекуперированноразделяют, последовательно пропуская че- го обогащенного угля в случае использоварез желобчатый делитель и карусельное упа- 50 йия депрессора настоящего изобретения. ковочное ст ойство и у р тво и упаковывают в виде .. . 3) Процентное количество пирита, кото- . приблизительно 200-г амм р мовых образцов,. рое первоначально присутствует и которое .

Образцы, которые содержат приблизитель-::;, остается с рекуперированным обогащенным но 7 вес. g, пирита или примерно 3,8 sec (углем. серы, хранят.в морозилке перед использо- 55 4) Процентное количество, на кото ое ванием с елью заме ро ц ю замедлить окисление, . уменьшается содержание остаю г щегося пи-, д ф циеи 00-граммовый об- рита в результате использования депрессорезц угля, отобранный в соответствии с вы- ра настоящего изобретения. шеизложенным, поме ают в щ стержневую . Сопоставление сравнительного примемельницу диамет ом 8 юймов р д os(20,3 см), и ра 2 и примеров 3 — 8 указывает, что приме1813019

15 : 16 нение перечисленных депрессоров умень - депрессоры настоящего изобретения не шает количество подвергаемого флотации оказывают никакого подавляющего воздей пирита в сочетании с очень небольшим . ствия на флотацию пирита вследствие отумейьшением количества подвергаемого сутствия достаточйой степени измельчения флотации угля.:Зто демонстрирует эффектив- 5 и высвобождения частиц. Эффект уменьше=, ность депрессоров настоящего изобретения ния размеров частиц проиллюстрирован в в процесс обработки угля с относительно вы- " сравнительных.примерах C-3, C-6 и С-7, где соким содержанйем серы; Изучение приме- можно видеть, что увеличение числа оборО.ров 2, 4, 5 и 8, которые иллюстрйруют тов "в цикле йзмельчения.от.60до 120 и@о настоящего изобретения, в сравнейии с при- .. ниям как:спеии рекуперации обогащенного мерами: 6 и 7 показало, что наличие малых:: угля; так и количества:*Мфпа:; остающегося, ной груйпы в депрессорах нестоящего изо-: зываеК что- депрессоры.настоящего изобретения"обеспечивает более эффективное 15 бретения эффективны, когда достигается отделеййе пирита от у":ля. -, .:: .:.:.;:: " —.:: достаточная степень уиеньаения размеров

Примеры 9 — 12 и:сравнйтельные приме- - част@ необогащенногоугля, Болеевйсокая ры С-3-7; :: .::.: .: :: ::: : - : .:: степень зысвобождеиия частиц угля и часЗффект высвобождения" частиц; " ." тиц пирита достигается. когда цикл измель- .

С испсчьзованиемдругой фракцииугля 20 ченИя: угля в стержневой мельнице из пласта Лоаузр Фрипорт, размеры частиц" . составляет 180 об. в сравненйи. со.120 05, которого были меньше 10 меш (1,68 мм) по-.: . что обеспечивает более эффективное отде-вторяют процедуру описанйую в примерах: ление угля от ййрита.

2 — 8., Необходимо отметить, что фракцию ми- .: .. ..Ф о р му л а и з о б)з ет ен и я нус 10меш (1,68 мм) которую использовали.. 25:::: 1, .способ пейной- флотации необога-"..:.::.- в ходе эксперименйзв данных примеров; щенногоугля,"вклЮчаййций:измелвейие:до приготовили, в:другое время; отличное от,: . получения 1О-:90 )ь. уговьиьи чаями размевремени. приготовления образцов, исполь- .- ром менее 75 мкм .:аМдеийе депрессо зованных в ходе экспепименгов прймеров рита и: выделение: угольных частиц в пену

3-8, и что из данных, приведенных в ниже- ЗО . при рН среды 4,0-8,5; о т л. и ч а ю-щ и и с.я следующей табл.З, совершейно очевидно :тем,что,сцельюповышенияэффективности обладание ае способностью к.высвобажде- -процесс в. качестве депрессора вводят сонию в другой степейй. В зкСпериментах:: единение общей формулы этих примеров чйсло. оборотов стержневой:. :- . " ... Н мельницы, в цикле:измельчения угля различ- 35 R —. S — R —:И

1 2 но. - : . —:. .:: . " .:,.;:.." .:; .,:.. ::::.:. .:-., : . :-... Н

Полученные результатьг сведены в ни-... где.й -(CR Я ) . где п =1-5:,:- ijeiioe:÷èñëî; жеследующуютабл,3, =:::: .: .: .:::.:,"... (CR RgnOH,åäâï--1или2,или:

1) Число оборотов необогащенного угля ... ((Сй Rgx0y) H. где х-2-6- целое число; в мельнице в процессе era измельчения s 40, -: у=1-.3 - целое число; стержневой мельнице перед флотацией.. „ : .. R =(CHÄ, где п = 2 или 3;

2) Процентное содержание угля, кото-:, . Язи 8 независимод>уготдруга-(CR R ) рый первеначально прйсутствует и который .".::: ;.:. .,О рекуперйруют в результате обработки,: .. -(0)ь-(С ) - Q, где а=О-2; в и с = 0,1, Q - .

3) Процентная величина,. на которую 45. водорбд или гидроксил; уменьшается количество рекуперированно-; . -: и и R выбйрэют независимо из Н, СНз

5 6 го обогащеннОго угля в случае использова- . или С Н5; ния депрессора настоящего йзобретения; .. 2. Способ по п,1, отличающийся

4) Процентное количество пирита, кото- тем, что депрессант представляет собой.йерое первоначально. присутствует и которое 50 флокулирующий вододиспергируемый полостается - с рекуперированным обогащен- .имер, содержащий остатки этиленовых ным углем.:-.. -:.:::.::;:":..: .: йенасыщенных кислот, не йасьиценных этй5) Процентное количество, "на которое " леновыми связями эфиров; неполных сложуменьшается содержание остающегося пи- ных эфиров, ненасыщенйыхэтиленовыми рита в результате использования депрессо- 55 связями а,p -поликарбоновых кислот, пора настоящего изобретения. :-.: . лиэпоксйдов, полиэпихлоргидринов и полиНежелательность недостаточно зффек- зтиленминов. тивного высвобождения частиц угля и йири- . З,Сйособ rio п.1,2, отличающийся та продемонстрирована в сравнительных тем,чторасходдепрессорасоставляет0,01 примерах с С-3 по С-5. В каждом случае . 1,0кг/т, 1813019

Таблица 1

Таблица 2

Таблица Э

Пример1 Депрессор (0,025 кг/т

Остающийся пирит, $4/

Рекуперация обогащенного угля, ОЯ2/

5,3

0,8. 5,5

19,8

Составитель Л. Антонова

Техред М,Моргентал Корректор 1 М. Керецман

Редактор

Заказ 1586 Тираж 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

С-3

С-4

С-5

С-6 9

С-7.. 11

12 отсутствует

HOzCCHzS/СН /гИН2

СН28/СН2/2ЙН2 отсутствует

HOzCCHzS/CHz/ КН

CHaSCHz/zNHz отсутствует

H0z CCHzS/C Hz/гй Нр

CHzS3/CHz/zNHz

Измельчение /число оборотов/1

180 f 80

76,4

77,2

78,5 .

74,1

73,0

74,0

63,6

63,6

60,9

Уменьшеwe кол-ва рекуперированного угля, 3/

1,5

0,1

4,2

38,0

39,6

40,3

33,8

32,0

33,5

25,3

23.9

20.3

Уменьшение колва остающегосяя пирита. 5/

 &nbsp