SU1165469A1 - Собиратель-вспениватель дл флотации угольных шламов - Google Patents

Abstract

Применение обесфеноленной смолы формованного кокса, выкипающей в интервале 180-280°С, в качестве собирател вспенивател  дл  флотации угольных шламов . (Л О5 СП 4 05 СО

Description

Изобретение относитс  к флотациоиному обогащению угольных шламов и может быть использовано на углеобогатительной фабрике .

Развитие черной металлургии и ухудшение сырьевой угольной базы вызывают необходимость интенсификации процесса флотационного обогащени  всего угл , в том числе угольной мелочи (щламов), количество которой вследствие механизированной добычи угл  посто нно возрастает. В св зи с этим флотационное обогащение мелких классов углей, с помощью которого будет перерабатыватьс  до 30% всех коксующихс  углей, приобретает важное значение. Техникоэкономические показатели процесса флотационного обогащени  определ ютс  выбором флотореагента.

При флотации щироко используют смеси, состо щие из реагентов-собирателей и пенообразователей . В качестве собирател  примен ют апол рные соединени  типа керосина различных сортов, а в качестве пенообразователей -. поверхностно-активные вещества (кубовые остатки производства бутиловых спиртов, реагент Т-66, пенореагент и др.) 1.

Однако керосин  вл етс  дефицитным продуктом нефтепереработки и поставки его посто нно сокращаютс , кроме того, он относитс  к малоэффективным собирательным реагентам. Используемые в качестве пенообразователей кубовые остатки и другие реагенты отличаютс  непосто нством состава и в сочетании с керосином обладают низкой селективностью.

Известно использование дл  флотации угольных шламов продукта термической переработки каменного угл  - растворимой черной карболки (РЧК) следующего состава , %: каменноугольные масла 43; высококип щие фенолы 14, вода 38 2.

Указанный реагент  вл етс  токсичным и обладает слабыми пенообразующими свойствами , поэтому расход его на углеобогатительных фабриках превыщает допустимые пределы. Повыщенна  остаточна  концентраци  реагента в оборотных водах приводит к образованию устойчивого пенного продукта, что отрицательно сказываетс  на процессах пеногащени  и фильтрации концентрата . Кроме того, РЧК  вл етс  дефицитным сырьем промышленности.

Известно применение в качестве реагентасобирател  при флотационном обогащении керогенй горючих сланцев фракции обесфеноленной смолы полукоксовани , выкипающей в интервале 350-400°С 3.

Данный реагент  вл етс  остродефицитным топливным продуктом переработки сланцевой смолы, недостатком его применени   вл етс  то, что он используетс  только в качестве реагента-собирател .

Известно Применение некоторых индивидуальных соединений дл  флотации угл .

обладающих одновременно высокими собирательными и пенообразующими свойствами, значительной флотационной селективностью при обогащении угольных шламов, к которым относ тс  е-производные капроновой кислоты , примен емой дл  повышени  технологических показателей процесса флотации 4.

Несмотр  на высокую эффективность

реагент не нашел широкого промышленного

внедрени  из-за дефицитности и высокой

стоимости производных капроновой кислоты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобрению  вл етс  применение обесфеноленной смолы формованного кокса (ФК), выкипающей в интервале 180-280°С в качестве св зующего материала дл  строительства дорог 5.

Цель изобретени  - повышение эффективности процесса флотации угольных шла0 мов и исключение использовани  дорогосто щих реагентов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что

в качестве собирател -вспенивател  дл 

флотации угольных шламов примен ют обесфеноленную смолу формованного кокса

5 (ФК), выкипающую в интервале 180-280°С.

Указанный технический продукт  вл етс  высокоэффективным комплексным реагентом дл  обогащени  угольных щламов, обладающим одновременно высокими собирательными и пенообразующими свойствами.

Предлагаемый реагент  вл етс  побочным продуктом переработки низкопиролизованной смолы, выдел емой в процессе производства формованного кокса при коксовании газовых и слабоспекающихс  углей. Переработку смолы формованного кокса осуществл ют путем дистилл ции, фракцию с пределами выкипани  180-280°С обесфеноливают и используют в качестве флотореагента дл  обогащени  угольных шламов.

0 Состав обесфеноленной фракции с пределами выкипани  180-280°С отличает высокое содержание парафиноолефиновых углеводородов с числом атомов углерода 17, замещенных ароматических гетероциклических и нейтральных кислородных соединений: Выход этой фракции от смолы составл ет 20%.

Указанна  фракци  имеет следующий состав,:

Парафиноолефиновые

углеводороды32-37

Ароматические

углеводороды50-45

Нейтральные кислородные

соединени 13-10

Гетероциклические 5 углеводороды5-8

Физико-химическа  харакеристика: Плотность при 20°С, кг/м 980 Пределы выкипани , °С 180-280

Температура выпадени  осадка, «;

Молекул рный вес253

Элементный состав, %: С85,5

Н 9,5

О3,3

S1,3

N0,7

Гидрофобизирующий эффект при флотации с предлагаемым реагентом достигаетс  в основном от суммарного действи  алкилзамещенных и непредельных углеводородов, наход щихс  во флотореагенте. Закрепление указанных углеводородов на поверхности флотируемых угольных частиц происходит за счет сил Ван-дер-Ваальса. Пенообразующие свойства реагента обусловлены наличием в нем, в первую очередь, нейтральных кислородных и гетероциклических соединений . При этом примен емые дл  флотации углей реагенты (апол рные и поверхностноактивные вещества) обладают одновременно и собирательными, и пёнообразующими свойствами.

Следует особо отметить, что в предлагаемом реагенте присутствуют, хот  и в небольших количествах, высокоэффективные поверхностно-активные соединени , получаемые при окислении углеводородов: перекиси, гидроперекиси, эфиры и др. Указанные соединени  придают реагенту высокую селективность флотации.

Механизм действи  реагента можно представить следующим образом. Наход щиес  в составе реагента кислородсодержащие ПАВ, адсорбиру сь на границе жидкость- газ, снижают поверхностное нат жение флотационной пульпы, создава  весьма развитую водовоздушную поверхность (диспергирование воздуха). Алкилзамещенные и непредельные углеводороды закрепл ютс  не только на поверхности угольных зерен, но и на поверхности Ьоздущных пузырьков. Так образуетс  гидрофобна  газова  эмульси , обеспечивающа  высокую веро тность минерализации воздущных пузырьков при сравнительно небольщом расходе реагента. При этом создаютс  услови  дл  образовани  больщого числа агрегатов, состо щих из минерализованных воздущных пузырьков, которые, всплыва , образуют хорощо нагруженную трехфазную пену - аэрофлокул рна  флотаци . Аэрофлокул рна  флотаци  обеспечивает высокую скорость и избирательность флотационного процесса.

Выбор температурного предела обусловлен следующим. Непредельные, нейтральные кислородные и гетероциклические соединени  а также алкилзамещенные углеводороды, обуславливающие пенообразующие и собирательные свойства, концентрируютс  во фракции с температурами выкипани  180-280°С. Нижний температурный предел кипени  этой фракции -выбран исход  из начальной

температуры кипени  смолы формованного кокса. При повышении температуры отбора фракции с 280 до 300°С в ходе дистилл ции интенсивно протекают процессы конденсации предельных и кислородсодержащих соединений , что приводит к снижению их содержани  во фракции на 30% и, соответственно, к снижению флотационных свойств этой фракции.

Пример 1. 100 г угольного щлама круп0 ностью О-0,5 мм перемещивайт с водой при соотношении 1:4 в камере флотомашины объемом 0,5 л, число оборотов импеллера 1400 об/мин. По истечении 2 мин в камеру подают расчетное количество обесфеноленной смолы формованного кокса (0,1 г) и

5 провод т контактирование пульпы с этим продуктом в течение 30 с. Затем в камере устанавливают перегородку и осуществл ют съем концентрата.

Пример 2. Флотацию угольных щламов осуществл ют в режиме, описанном в примере 1, при расходе реагента 0,2 г.

Результаты флотационного обогащени  приведены в табл. 1, где дл  сравнени  приведены результаты флотации с использованием в качестве реагента е-производных капроновой кислоты.

По данным, приведенным в табл. 1, выход концентрата с применением обесфеноленной фракции смолы ФК возрастает «а 2,5% при одновременном снижении его зольности, т. е. возрастает эффективность флотации по сравнению с известным реагентом.

За базовый вариант прин то обогащение угольных щламов на Магнитогорском металлургическом комбинате, на котором в качестве реагентов примен ют смесь керосина и кубовых остатков производства бутилового спирта (КО) 1. Сопоставительные данные обогащени  согласно базовому варианту и предлагаемому способу приведены в табл. 2.

Эффективность флотации оценивают по показателю Е 5

,гдеjVi -выход флотоконцентрата, %; АО, А -соответственно зольность отходов и флотоконцентрата, %.

По данным табл. 2 при одинаковых расходах реагентов эффективность флотации с применением предлагаемого реагента в три раза выще по сравнению с базовым вариантом .

Таким образом, обесфеноленна  смола формованного кокса  вл етс  эффективным собирателем-вспенивателем дл  флотации угл . Одновременно решаетс  проблема квалифицированного использовани  побочного продукта переработки смолы производства формованного кокса.

Экономическа  эффективность изобретени  определ етс  повышением выхода концентрата и снижением его зольности. Концентрат 65,5 7,8 68,0 7,7 Отходы 34,5 38,8 32,0 41,8 Исходный 100,0 18,5 100,0 18,6 80,2 8,7 82,7 8,2 19,8 67,7 17,3 71,0 100,0 19,0 100,0 19,1

Смесь 95% керосина и 5% КО (базовый вариант)

То же

Таблица 2

Claims (1)

1. Применение обесфеноленной смолы формованного кокса, выкипающей в интервале 180—280°С, в качестве собирателявспенивателя для флотации угольных шламов.

   зи ,„,1165469

   1165469