Способ пенной флотации необогащенного угля

Способ пенной флотации необогащенного угля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: обогащение полезных ископаемых, в частности пенная флотация угля. Сущность изобретения: способ пенной флотации необогащенного угля включает измельчение необогащенного угля до достижения 10-90% частиц размера меньше чем 75 мкм, обработку неорганических составляющих необогащенного угля полимерным депрессантом в количестве 0,01-1,0 кг/т, введение коллектора и извлечение горючей массы в виде пенного продукта; в качестве полимерного депрессанта добавляют полиакрилат натрия или натриевую соль полиетиролсульфокислоты: полимерный депрессант имеет молекулярный вес от 2000 до 25000. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я25 В 03 0 1/016

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4743044/03 (86) РСТ/US 89/01613 (17.04.89) (22) 12.12.89 (31) 183577 (32) 19.04.88 (33) US (46) 30.07.93, Бюл. ¹ 28 (71) Дзе Дау Кемикал Компани (US) (72) Ричард P. Климпел и Роберт Д, Хансен (uS) (56) Патент Австралии ¹ 526786, кл. В 03 D 1/02, 1983. (54) СПОСОБ ПЕННОЙ ФЛОТАЦИИ НЕОБОГАЩЕННОГО 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 6 . Неорганическая сера, которая находится главным образом в форме пирита (дисульфида железа), обычно содержащего приблизительно от 40 до 80 серы, входит в состав большинства углей. Эта неорганическая сера присутствует как в макроскопических, так и микроскопических формах. Макроскопические формы присутствуют преимущественно в жилах. линзах, включениях или пластах, тогда как микроскопические формы встречаются s виде тонкодисперсных частиц, которые могут быть очень малы, составляя всего 1 или 2 мк в диаметре, Остальная сера, которая входит в состав угля, является органической серой.

Обычно органическая сера содержится в уг„„ „„1831374 АЗ (57) Использование: обогащение полезных ископаемых, в частности пенная флотация угля. Сущность изобретения: способ пенной флотации необогащенного угля включает измельчение необогащен ного угля до достижения 10 — 90 частиц размера меньше чем

75 мкм, обработку неорганических составляющих необогащенного угля полимерным депрессантом в количестве 0,01-1,0 кг/т, введение коллектора и извлечение горючей массы в виде пенного продукта; в качестве полимерного депрессанта добавляют полиакрилат натрия или натриевую соль полистиролсульфокислоты: полимерный депрессант имеет молекулярный вес от 2000 до 25000. 2 з,п. ф-лы, 3 табл. ле в виде меркаптанов и сульфидов и входит в саму структуру угля.

Загрязнение воздуха вследствие сжигания серосодержащих углей сопряжено со все возрастающими заботами вследствие проблем кислотных дождей, которые случаются в различных уголках земного шара.

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 иэ отходящих газов. образующихся при сжигании серосодержащих топлив, как зто изложено в описании к американскому патенту 4612175.

Целью других разработок является удаление серы иэ угля до его сжигания. Поскольку

1831374 органическую серу обычно крайне трудно удалить иэ угля, основная доля усилий в данной области была сфокусирована на удалении неорганической серы из угля.

Одним из методов удаления неорганической серы из угля является метод флотации. Флотация представляет собой процесс обработки смеси тонкоизмельченного необогащенного угля в жидкости, В процессе флотации обеспечивается отделение целевого твердого угля от нежелательных тонкодисперсных твердых материалов, рудной породы, в частности от пирита и золы, которые также присутствуют в жидкости. В жидкость вводят газ или его получают по месту применения, в результате чего образуется пенистая масса. Эта пенистая масса содержит некоторое количество твердого материала и поднимает его в верхний слой жидкости совместно с пеной, тогда как другие твердые материалы остается во взвешенном состоянии в жидкости. Флотация основана на принципе, в соответствии с которым введение газа в жидкость, содержащую различные твердые частицы, вызывает селективную адгезию некоторого количества газа к части суспендированных твердых материалов, оставляя другие материалы без изменений. Частицы, к которым прилипают пузырьки газа, становятся легче, чем другие твердые материалы, вследствие чего они плавают на поверхности. в то время как другие частицы. к которым не прилипают пузырьки газа, остаются суспендированными в жидкости. Сепективное прилипание газа к некоторым твердым частицам, но не к другим, обусловлено физическими, химическими и поверхностными различиями твердых частиц.

Уголь в водной смеси обычно проявляет гидрофобность, То есть, частицы угля 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 естественной гидрофобности угля обычно используют собиратели, которые представляют собой укаэанные химические добавки одного из типов. Такой собиратель повышает эффективность прилипания газовых пузырьков к углю. В тех случаях, когда уголь окисляется или плохо поддается флотации по какой-либо другой причине, в дополнение к собирателю с целью повысить его эффективность может быть добавлен активатор, Другой важный химический компонент. который обычно используют в процессах флотации угля, представляет собой вспениватель, который помогает регулировать степень и эффективность контактирования между пузырьками и частицами, степень и эффективность пузырьков к частицам и степень и эффективность удаления пузырьков и частиц из жидкости.

Помимо применения химических добавок, необходимой частью любого успешного процесса флотации угля является достаточное уменьшение размеров частиц необогащенного угля перед фактической флотацией. Уменьшение размеров частиц необходимо для того, чтобы большая часть угля и различных твердых материалов рудной породы, которые присутствуют, находилась в форме физически различных частиц . (освобожденные частицы) или частиц. суще20 ствующих в форме рыхлой агломерации. Химические добавки, о которых речь шла выше, могут оказаться успешными в процессе отделения угля от рудной породы только в том случае, когда частицы существуют в этом состоянии.

B том случае, когда уровень и различные частицы рудной породы обладают аналогичными характеристиками, их трудно разделить с использованием простой флотации.

30 Когда различия характеристик твердых частиц оказываются небольшими или когда частицы как целевого, так и руднопородного твердых материалов проявляют тенденцию к флотации, как это часто случается при обработке частиц угля и пирита, возникает необходимость в применении различных методов создания и увеличения различий между частицами с целью обеспечить разде= ление путем флотации. Для достижения

40 этой цели. существуют различные технологии и методы.

Одна такая технология отделения угля от неорганических серосодержащих соединений в процессах флотации основана на

45 использовании депрессоров, предназначенных для ослабления флотации либо угля, либо неорганических серосодержащих соединений. Депрессор представляет собой агент, который при добавлении во флотаци50 онную систему обеспечивает особое воздействие на подаваемый материал, благодаря чему предотвращается возможность его флотации. Для обьяснения такого явления разработаны различные теории. В

55 соответствии с некоторыми из них депрессоры вступают в химическую реакцию с поверхностью минералов, создавая нерастворимые защитные пленки смачиваемой породы. которые не способны взаимодействовать.с собирателями: депрессоры за

1831374

10

25

30 угля.

55 счет различных физико-химических механизмов, в частности поверхностной адсорбции, эффектов воздействия на массу, комплексообразования или тому подобного, предотвращают образование пленки собирателя; депрессоры действуют как растворители, активизируя пленку, которая естественным образом связана с минералом, и депрессоры действуют на пленку собирателя как растворители. Эти теории кажутся тесно связанными между собой, поэтому точная теория в конечном счете может быть найдена с включением элементов большинства или же всех этих вышеуказанных и дополнительных теорий.

В соответствии с изложенным в описании к американскому патенту 3919080 флотацию неорганической серы в виде пиритной серы в процессах водной флотации частиц угля подавляют добавлением сульфита во:флотационный шлам. В описании к американскому патенту 3807557 говорится, что пирит удаляют из угля при осуществлении двухстадийного способа флотации. За обычной первой флотацией следует вторая стадия, на которой в качестве депрессора для угля используют органический коллоид. В описании к американскому патенту 4211642 п редусматривается использование полиоксиалкилксантатных депрессоров для подавления флотации пирита в процессах флотации угля. В описании к заявке на патент Великобритании 2174019А говорится, что соединение. которое содержит одну группу, способную к адгезии к поверхности гидрофильного минерала, связанную со второй группой, которая оказывается полярной по природе и обладает гидрофильными свойствами, может быть использовано в процессах флотации угля для подавления флотации пирита.

Из патента Австралии 526786 известен способ пенной флотации необогащенного угля, включающий измельчение необогащенного угля до достижения 10-90% частиц размера меньше чем 75 мкм, обработку не органических составляющих необогащенного угля полимерным депрессантом в количестве 0,01-1,0 кг/т, введение коллектора и извлечение горючей массы в виде пенного продукта.

Несмотря на множество технических решений, которые были предложены для отделения неорганической серы от угля, эти предложенные методы не свободны от недостатков. Некоторые из таких проблем включают удаление недостаточных количеств неорганической серы из угля и низкую общую степень рекуперации угля. Таким образом, то, что оказывается необходимым, представляет собой способ отделения угля от серы, который недорог и прост в осуществлении и применении и при осуществлении которого значительно уменьшается количество неорганической серы, остающейся с углем, что сочетается с отсутствием нежелательного эффекта на рекуперацию угля.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ отделения от угля неорганических серосодержащих соединений в процессе флотации угля, Такой способ включает в себя процесс пенной флотации необогащенного угля, который несет серосодержащие соединения, в форме водного шлама в присутствии некоторого количества полимерной кислоты, которая содержит множество анионоактивных остатков, или ее соли, эффективной для подавления флотации этих неорганических серосодержащих соединений. Таким образом упрощается отделение таких серосодержащих соединений от угля, Полимерные кислоты или их соли настоящего изобретения совершенно неожиданно селективно подавляют флотацию неорганических серосодержэщих соединений, одновременно не оказывая нежелательного эффекта на процесс рекуперации

Полимерные кислоты или их соли, которые могут быть использованы для практического воплощения настоящего изобретения. охватывают любой способный по своему существу диспергироваться в жидкости полиэлектролит, содержащий углеводородную молекулярную цепь, которая несет множество подвешенных анионоактивных остатков. По предпочтительному варианту такие анионоактивные остатки представляют собой карбоксильные и сульфоновые остатки. Примеры приемлемых, но менее предпочтительных анионоактивных остатков охватывают фосфиновые остатки, Помимо этих анионоактивных остатков yrлеводородная молекулярная цепь может нести также подвешенные неионогенные остатки. Класс неограничивающих примеров таких неионогенных остатков включает в себя амидные и сложноэфирные заместители.

Класс и-редпочтительных полимерных кислот включает в себя диспергирующиеся в воде полимеры и их соли анионоактиных мономеров, в частности альфа, бета-этиленовые ненасыщенные кислоты, к которым относятся, например; стиролсульфо-, 2-акриламидо-2-метилпропансул ьфокислоты, акриловая, метакриловая, фумаровая, мале1831374 иновая, кротоновая, итаконовая и цитраконовая кислоты и неполные эфиры альфа, бета-этиленовых ненасыщенных полимерных кислот. в частности кислый метилмалеинат. кислый этилфумарат, винилсульфонат, 2-сульфоэтакрилат и 2-сульфоэтилметакрилат.

Помимо полимеров, описанных выше, полимерные кислоты или их соли по настоящему изобретению могут представлять собой сополимеры неионогенных и анионоактивных мономеров. Примерами водорастворимых анионоактивных мономеров являются перечисленные выше. Примеры водорастворимых неионогенных моноэтиленовых ненасыщенных мономеров охватывают акриламид, метакриламид, N-изопропилакриламид, й-метилолакриламид, оксиэтилакрилат, оксиэтилметакрилат и акрилонитрил. Примеры мономеров, которые несут как неионогенные, так и анианоактивные остатки, охватывают й-акриламидгликолевую кислоту, M-метакриламидгликолевую кислоту и N-метилолакриламидо-Й-гликолевую кислоту.

Помимо полимеризации и сополимеризации, которые описаны выше, депрессоры настоящего изобретения могут быть также получены вначале полимеризацией неионогенного мономера, а затем гидролизом некоторых из неионогенных групп до карбоновой кислоты, Так, например, акриламид может быть полимеризован по обычной технологии и некоторые из амидных групп могут быть гидролизованы до карбоновой кислоты по известным методам, Примеры реагентов, которые могут быть использованы для такого гидролиза, охватывают гидроокись натрия, калия и аммония.

В соответствии с особенно предпочтительным вариантом полимерная кислота настоящего изобретения представляет собой полиакриловую кислоту или полистиролсульфокислоту. В том случае, когда полимер находится в форме соли, по предпочтительному варианту противоположно заряженный ион представляет собой ион металла l группы или аммония. По более предпочтительному варианту, противоположно. заряженный ион представляет собой ион натрия или калия. По наиболее предпочтительному варйанту, полиактиловая кислота или полистиролсульфокислота должна находиться в форме соли и противоположно заряженный ион должен представлять собой ион натрия.

Полимерные кислоты и их соли, которые могут быть использованы при практическом воплощении настоящего изобретения, ха40

50 кг депрессора на каждую метрическую тонну подвергаемого флотации угля

Депрессоры, которые могут быть использованы при практическом осуществлении настоящего изобретения, эффективны, когда их вводят в процесс в сочетании с самыми.различными собирателями и вспенивателями, применяемыми в процессах флотации угля. 8 том случае, когда уголь, который необходимо обогатить флотацией, окислен или его трудно подвергнуть флота5

t5

35 рактеризуются любой молекулярной массой при условии, что они проявляют эффект подавления флотации неорганической серы и не оказывают никакого заметного влияния на флотацию угля, а также при условии, что они обладают способностью практически не образовывать хлопьев. По предпочтительному варианту средняя молекулярная масса должна быть менее приблизительно 40000.

По более предпочтительному варианту средняя молекулярная масса должна быть менее приблизительно 25000, а по наиболее предпочтительному — менее примерно

15000. По предпочтительному варианту, средняя молекулярная масса должна превышать приблизительно 500, а по более предпочтительному — превышать примерно

2000. По наиболее предпочтительному ва-. рианту. средняя молекулярная масса полимерной кислоты или ее соли должна превышать приблизительно 4000.

Для практического воплощения настоящего изобретения можно использовать любое количество депрессора, которое способно подавлять флотацию неорганической серы. Обычно количество депрессора, которое необходимо, варьируется в зависимости от условий проведения процесса флотации и степени гидролиза депрессора.

Другие факторы, которые влияют на количество депрессора, приемлемого для практического воплощения настоящего изобретения, охватывают тип угля, который подвергают флотационному обогащению, и количество неорганических серосодержащих соединений, которые присутствуют в угле. По предпочтительному варианту, на каждую метрическую тонну подвергаемого флотации угля следует использовать по меньшей мере 0,01 кг депрессора. По более предпочтительному варианту, на каждую метрическую тонну угля, который подвергают флотации, следует использовать, по меньшей мере, 0,025 кг депрессора. По предпочтительному варианту, на каждую метрическую тонну угля, который обогащает флотацией, следует использовать не более 1 кг депрессора, а по более предпочтительному варианту — не более 0,5

1831374 ции по другой причине, с целью повысить эффективность собирателей могут быть также использованы активаторы. Примеры собирателей, приемлемых для пенной флотации угля, охватывают топливные масла, керосин, нефть и другие углеводородные материалы. Примерами активаторов являются такие материалы, как амины, продукты конденсации жирных кислот с аминами и поверхностно-активные вещества, содержащие множество зтиленоксидных или ïðîпиленоксидных остатков. К вспенивэтелям, которые могут быть использованы при флотации угля, относятся хвойные масла, эвкалиптовые масла, спирты, содержащие от 5 до 12 углеродных атомов, крезолы, простые алкиловые (С1-С4) эфиры пропиленгликолей, дигидроксилаты полипропиленгликолей и гликолей. Выбор соответствуюгцих собирателей и вспенивателей следует производить, основываясь на обстоятельствах проведения конкретного процесса флотации. Для обсуждения вспенивателей и собирателей, которые могут быть использованы при флотации угля, следует обратиться к работам Климпела и др.

Депрессоры можно добавлять на любой стадии процесса разделения при условии, что их добавляют перед стадией флотации.

По предпочтительному варианту, депрессор следует добавлять перед или при введении собирателя, если используют какой-либо собиратель (коллектор). По более предпочтительному варианту, депрессор следует добавлять перед введением собирателя, если его добавление предусмотрено, Способ флотации угля по настоящему изобретению можно осуществлять при любой величине рН, при которой полимерные кислотные депрессоры настоящего изобретения способны селективно подавлять флотацию неорганических серосодержащих соединений. По предпочтительному варианту и для удобства, не следует добавлять никаких регуляторов величины рН, в частности извести, и флотацию следует проводить при естественных величинах рН необогащенного угля, которые обычно составляют по меньшей мере 4,0, но не превышают 8,5.

Однако в некоторых ситуациях, по предпочтительному варианту, величины рН следует регулировать с целью оптимизации действия депрессоров настоящего изобретения.

Так, например, в том случае, когда уголь, подвергаемый флотации, характеризуется особенно высоким содержанием соединений серы, стоимость регулирования величины рН можно компенсировать увеличением количества, с помощью которого подавляется флотация неорганических серосодержания. подавляют флотацию неорганических

50 серосодержащих соединений. Термин "неорганические серосодержащие соединения" служит для обозначения неорганических соединений. естественно связанных с углем, среди которых превалируют соединения металла с серой, предпочтительно соединения железа с серой.

Примеры желеэосодержащих соединений охватывают пириты (дисульфид железа) марказит и пирротин. По предпочтительному варианту неорганическое серосодержэ5

40 щих соединений. В тех случаях, когда желательно оптимизировать количество, которое необходимо для подавления флотации неорганических серосодержащих соединений, по предпочтительному варианту способы флотации угля настоящего изобретения следует осуществлять при величине рН по меньшей мере 5,5, но не выше 8.5.

Способ настоящего изобретения можно практически осуществлять с использованием необогащен ного угля в виде частиц самого различного размер- при условии, что перед проведением процесса флотации уголь должен быть подвергнут достаточному иэмельчению. Достаточная степень измельчения достигается. когда основная масса частиц угля и рудной породы. в частности пирита, существует в виде физических разнородных частиц или частиц, находящихся в состоянии рыхлой агломерации. В том случае, когда частицы находятся не в физически разделенном виде, их невозможно разделить флотацией. Для достижения достаточной степени измельчения частиц перед фактической флотацией необогащенный уголь обычно необходимо подвергать измельчению и/или помолу. Уголь можно измельчать в сухом, полусухом виде и в форме шлама. В том случае, когда уголь измельчают в форме шлама, этот шлам обычно содержит, по меньшей мере, приблизительно 50 мас.% сухого вещества. Различные необогащенные угли требуют различной степени измельчения для достижения достаточной степени дробления, что зависит от геологической истории угольного отложения. Обычно по предпочтительному варианту размеры частиц необогэщенного угля должны быть такими„что,по меньшей мере, от 10 до 90% частиц должны быть меньше 75мкм.

Перед началом процесса флотэции дробленый уголь суспендируют в воде. По предпочтительному варианту содержание сухого вещества в водной суспензии угля было равным, по меньшей мере, 2 sec.%, но не превышало 30 вес,%.

Депрессоры, используемые при практическом воплощении настоящего изобрете1831374

5.

20

35

45

55 щее соединение, отделяемое от целевого угля, должно представлять собой пирит.

Степень подавления флотации неорганических серосодержащих соединений при практическом осуществлении настоящего изобретения может быть любой, которая позволит усовершенствовать процесс отделения неорганических серосодержащих соединений от угля. Для достижения такого усовершенствования важным представляются. два фактора. Первый фактор заключается в том, что количество неорганических серосодержащих соединений, которые подвергаются флотации совместно с углем, должно быть сведено к минимуму. Второй фактор состоит в том, чтобы количество рекуперируемого обогащенного угля было оптимапьным. В различных ситуациях относительная важность этих двух факторов может варьироваться. Любому специалисту в данной области совершенно очевидно, что в некоторых ситуациях желательно свести к минимальному количество серосодержащих соединений, которые выделяются в ходе проведения процесса даже в 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 аффективное использование угля становится невозможным. В такой ситуации значительное уменьшение количества неорганических серосодержащих соединений желательно даже тогда, когда этот процесс сопровождается уменьшением общего количества выделенного обогащенного угля.

По предпочтительному варианту, процесс флотации неорганических серосодержащих соединений следует подавлять, по . меньшей мере, приблизительно на 5 $ с использованием депрессоров настоящего изобретения. По более предпочтительному варианту фпотацию неорганических серосодержащих соединений следует подавлять, по меньшей мере, примерно на 10 . Нижеследующие примеры приведены с целью иллюстрации, поскольку ими ни коем случае не ограничиваются рамки настоящего изобретения. Во всех случаях, за исключением специально оговоренных, количества всех материалов выражены в весовых частях или процентах, Примеры 1-3 и сравнительные примеры

С вЂ” 1 и С-2. — Полиакрипат натрия в качестве . депрессора.

Уголь из пласта Лоуэр Фриппорт(обжег

Freeport) 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 приблизительно 200-граммовые образцы. Угол в этих образцах содержит приблизительно 5 вес. пирита, что эквивалентно приблизительно 2,7 вес. серы. Эти образцы перед использованием хранят в мороэилке с целью замедлить окисление.

Перед флотацией 200-граммовый образец угля, отобранный в соответствии с вышеизложенным, помещают в стержневую мельницу диаметром 8 дюймов (20,3 см) и длиной 9,5 дюйма (24,1 см). В эту стержневую мельницу далее помещают также восемь 1дюймовых (2,54 см) в диаметре стержней из . нержавеющей стали. В то же самое время добавляют в качестве депрессора флота ции. если его используют, полиакрилат натрия, средняя молекулярная масса которого составляет приблизительно 9000 и 500 мл деионизированной воды. Уголь подвергают

25 помолу в цикле из 300 об, при скорости вращения 60 o6/мин (08M), после чего и риготовленный шлам переносят в 3-литровую ячейку флотационной машины с аэрирующей мешалкой. В эту ячейку добавляют деионизированной воды в количестве, необходимом для достижения 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 вспениватепь, метиловый эфир полипропиленоксида, мопекулярная масса которого составляет приблизительно 400, в количестве, эквивалентном 0,1 xr на тонну исходного, необогащенного угля, Шлам вновь кандиционируют в течение t 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 колпекторному желобу. Пену собирают в две порции, первая из которых образуется в течение 30 с после начала фпотации. а вторая — в течение последующих 3,5 мин, Пенные концентраты и не подвергнутый флотвции материал, хвосты сушат в печи в течение ночи при температуре 110 С. Затем их взвешивают и отбирают пробы для анализа. Зольность каждой пробы пенного кон13

1831374 центрата и хвостов определяют прокаливанием однограммовой порции при температуре 750 С в муфельной печи. Затем степень извлечения обогащенного угля рассчитывают по нижеследующей формуле:

Степень извлечения обогащенного угля в процентах = (А/(А-В)) х 100 где А — количество извлеченного угля в пенном концентрате минус количество золы в этом пенном концентрате,  — количество угля в хвостах минус количество золы в этих хвостах. Таким образом, степень извлечения обогащенного угля в процентах равна процентному количеству угля, которое первоначально присутствовало до обработки, извлеченного в результате флотационного процесса.

Содержание неорганической серы в пробе угля определяют, анализируя взвешенные порции каждой пробы. Пробу . анализируют на железо и процентное содержание железа связывают с содержанием серы, поскольку сера присутствует в форме пирита (дисульфида железа). Отвешенную порцию пробы окисляют в растворе азотной кислоты, а затем вываривают в растворе серной кислоты. Далее этот раствор разбавляют до стандартного объема и содержание железа определяют в плазменном спектрометре С. Затем рассчитывают процентное содержание пирита, остающегося в угле, которое эквивалентно процентному количеству остающейся с углем неорганической серы, как содержание железа в пенном концентрате, деленное на содержание железа в концентрате плюс содержания железа в неподвергающихся флотации хвостах. Это количество умножают на 100. получая процентное содержание.

Таким образом, процентное содержание остающегося пирита является процентным содержанием пирита, который первоначально присутствовал в угле и который остается с углем после завершения процесса флотации.

Полученные результаты введены в табл. 1.

1) Натриевая соль полиакриловой кислоты со средней молекулярной массой приблизительно 9000.

2) Процентное количество угля, которое первоначально присутствует и которое извлекают в результате обработки.

3) Процентное количество, на которое уменьшается количество извлекаемого обогащенного угля вследствие использования депрессора из полимерной кислоты.

4) Процентное количество пирита, которое первоначально присутствует и которое остается с извлеченным обогащенным углем.

20 ния. При увеличении дозы депрессора его влияние как на количество остающегося пирита; так и на извлекаемость обогащенного

25 го угля. Влияние величины рН проиллюстрировано в сравнительном при30 мере 2 и примере 3, из которых очевидно, 35

10

5) Процентное количество, на которое уменьшается содержание остающегося пирита в результате использования депрессора из полимерной кислоты, В данном случае количество извлеченного обогащенного угля увеличилось.

Данные, которые представлены в табл.

1,ясно показывают,.что присутствие депрессора настоящего изобретения в ходе проведения процесса флотации позволяет достичь отделения угля от неорганических серосодержащих соединений, которое улучшено по сравнению с разделением, достигаемым без применения каких-либо депрессоров. Это усовершенствованное разделение достигается в сочетании с минимальным уменьшением общего количества извлекаемого угля. Сопоставление примеров 1 и 2 демонстрирует эффект дозироваугля возрастает, но процентное количество. на которое уменьшается содержание остающегося пирита, существенно превышает процентную величину, на которую уменьшается количество извлеченного обогащенночто при возрастании величины рН способность депрессоров настоящего изобретения подавлять флотацию неорганических серосодержащих соединений повышается.

П ри ме р ы С-3 и 4. Влияние размеров частиц угля.

В общем повторили в данных случаях процедуру, которая описана выше, кроме двух основных исключений. Размеры частиц фракции используемого угля в данных случаях меньше 10 меш {1,68 мм) американского стандарта. Фракция такого размера содержит приблизительно 7 мас. пирита, который включает в себя почти 4 мас.7 серы. Кроме того, присутствующий пирит более тонко измельчен, чем в предыдущих примерах, вследствие чего его труднее удалить. В этом случае уголь подвергают только дроблению в стержневой мельнице в цикле не из 300 об, как это имело место в экспериментах предыдущих примеров, а из 60 об, Во всех экспериментах величина рН составляет 8,0. Полученные результаты сведены в табл. 2.

1) Натриевая соль полиакриловой кислоты со средней молекулярной массой приблизительно 9000, 2) Процентное количество угля, которое первоначально присутствует и которое извлекают в результате обработки.

1831374

20

35

50

3) Процентное количество, на которое уменьшается количество извлекаемого обогащенного угля вследствие использования депрессора из полимерной кислоты, 4) Процентное количество пирита, которое первоначально присутствует и которое остается с извлеченным обогащенным углем.

5) Процентное количество, на которое уменьшается содержание остающегося пирита в результате использования депрессора из полимерной кислоты.

Данные табл. 2 показывают, что хорошее отделение серосодержащих частиц достигается также в том случае, когда содержание серы в угле оказывается более высоким и серосодержащие соединения, а также сам уголь находятся в тонкоизмельченном состоянии.

Примеры С-4 и 5 — 13. Эффект самого депрессора и размеров частиц угля

Повторяют процедуру, которая изложена в примерах С-3 и 4 с использованием фракции частиц угля с размерами — 10 меш (- 1.68 мм) и более высоким содержанием серы. В этом случае уголь измельчают в цикле из 120 об в стержневой мельнице, а не 60 об. как это имело место в экспериментах предыдущих примеров, В каждом эксперименте данного примера величина рН также составляет 8,0, Полученные результаты сведены в нижеследующую табл. 3.

1) Процентное количество угля, которое первоначально присутствует и которое извлекают в результате обработки.

2} Процентное количество, на которое уменьшается. количество извлекаемого обогащенного угля вследствие использования депрессора иэ полимерной кислоты, 3) Процентное количество пирита, которое первоначально присутствует и которое остается с извлеченным обогащенным углем.

4) Процентное количество, на которое уменьшается содержание остающегося пирита в результате использования депрессора из полимерной кислоты

5) Сополимер 50 акрилата и 50 акриламида (молекулярная масса = 9000). б) Сульфоэтилметакрилат (молекулярная масса = 9000) 7) Сополимер 8ф; акрилата и 92 акриламида (молекулярная масса = 9000).

8) Сополимер 50 (2-акриламид-2-метил-1-пропансульфокислоты и 50 акриламида (молекулярная масса = 9000).

9) Сополимер 30 сульфоэтилметакрилата и 70 (, акриламида (молекулярная масса = 9000)..

10) Сульфированный полиакриламид (молекулярная масса = 30000).

11) Натриевая сольстирол (малеинового ангидрида ) винилбензилового простого эфира (молекулярная масса = 12000).

12) Полистиролсульфокислота (молекулярная масса = 10000).

13) Аммониевая соль полиакриловой кислоты (молекулярная масса = 20000).

Сопоставление примеров С вЂ” 3 с табл. 2 и С вЂ” 4 с табл. 3 демонстрирует эффект. измельчения угля с циклом из 120 об (С-4),а не 60 об (С-3). В эксперименте примера С-4 уменьшается как количество извлеченного угля, так и количество остающегося пирита, но количество остающегося пирита уменьшается значительно более заметно в процентном отношении. Это указывает, что дополнительное измельчение несколько уменьшает количество извлекаемого обогащенного угля, однако и на то, что он содер5 жит значительно меньше серы. Данные . примеров 5-13 ясно демонстрируют, что депрессоры настоящего изобретения эффективны при подавлении флотации неорганических серосодержащих соединений при флотации относительно тонкоизмельченного угля, содержащего относительно большие процентные количества неорганических соединений серы.

Формула изобретения

1. Способ пенной флотации необогащенного угля, включающий измельчение необогащенного угля до достижения 10-90 частиц размера, меньшего 75 мкм; обработку неорганических составляющих необогащенного угля полимерным депрессантом в количестве 0,01-1.0 кг/т, введение коллектора и извлечение горючей массы в виде пенного продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения извлечения горючей массы в виде пенного продукта и улучшения его качества, в качестве полимерного депрессанта добавляют полиакрилат натрия или натриевую соль полистиролсульфокислоты.

2. Способ no n. 1, отличающийся тем, .что полимерный депрессант имеет мол.м. 2000-25000.

1831374

Таблица1

Таблица2

Таблица3

1831374

Продолжение табл.3

Составитель М.Калугина

Техред M.Mîðlåíòçë Корректор П. Гереши

Редактор М.Орлова

Заказ 2535 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