РЕАГЕНТ-СОБИРАТЕЛЬ ДЛЯ ФЛОТАЦИИ УГЛЯ Российский патент 2000 года по МПК B03D1/12 B03D101/02 B03D103/08 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотации углей.

Известно, что для флотации углей в качестве собирателей наиболее широкое применение получили осветительный керосин, тракторный керосин, окисленный керосин, топливо печное бытовое ТПБ, аполярные ароматизированные реагенты ААР-1, ААР-2, активированный флотационный реагент АФ-2, термогазойль и др. (Хан Г.А., Габриелова Л.И., Власова Н.С. Флотационные реагенты и их применение. - М.: Недра, 1986. - 271 с.).

Однако керосин является дефицитным продуктом нефтепереработки, кроме того, он относится к малоэффективным собирательным реагентам. Используемые в качестве собирателей другие аполярные реагенты отличаются непостоянством состава и обладают низкой селективностью.

Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является собиратель РСО для флотации угля (А.с. СССР N 657854, МКИ В 03 D 1/02), представляющий углеводородную фракцию термодеструкции ароматизированных дистиллятов, выкипающую при 180-350^oC.

Недостатком указанного реагента является: высокий расход реагента, низкая зольность отходов флотации, высокая зольность концентрата, высокие потери угля из-за недостаточной селективности процесса флотации.

Задача изобретения - повышение технологических показателей и эффективности процесса флотации углей.

Технический результат достигается тем, что реагент-собиратель представляет собой аполярный реагент, полученный экстракцией диметилформамидом из высокосернистой фракции нефти, выкипающей в интервале 200-350^oC. Структурно-групповой состав ароматических и сернистых соединений экстракта (отн. %): циклоалкилсульфиды (3,6-4,0), нафталины (35,0-36,0), бензтиофены (3,0-4,0), полуароматические циклические сульфиды (сера в насыщенном цикле, 34,0-35,0), фенантрены (14,0-15,0), триароматические конденсированные сернистые соединения (7,0-8,0). Сернистые соединения представлены соединениями сульфидного (68,0-72,0) и тиофенового (28,0-32,0) характера.

Внешний вид реагента - жидкость коричневого цвета с характерным запахом нефтепродуктов.

Плотность при 20^oC, г/см³ - 0,9260-0,9580
Кинематическая вязкость при 20^oC, сСт - 7,90-8,00
Показатель преломления при 20^oC - 1,5145-1,5310
Температура застывания, ^oC - (-25)-(-30)
Температура вспышки в открытом тигле, ^oC - 110-114
Содержание серы общ., % мас. - 5,3-5,9
Средняя молекулярная масса, у.е. - 290-310
Состав предлагаемого реагента, отн. %:
Парафино-нафтеновые углеводороды - 18-20
Бициклические ароматические соединения: - 26-30
Трициклические ароматические соединения - 50-54
Предлагаемый реагент является собирателем, который, закрепляясь на поверхности частиц угля, гидрофобизирует ее и обеспечивает флотацию. Реагент содержит всего лишь 18,0-20,0% насыщенных углеводородов, закрепляющихся на поверхности угля в результате только неспецифического молекулярного взаимодействия. Наличие в составе предлагаемого реагента более 70% ароматических углеводородов и сернистых соединений обеспечивает их закрепление также и за счет специфического молекулярного взаимодействия. В результате прочность закрепления собирателя на поверхности частиц угля повышается и как результат этого - повышение показателей флотации.

Наличие в составе предлагаемого собирателя значительного количества би- и трициклических ароматических соединений обеспечивает высокую эффективность процесса флотации, а высокое содержание сернистых соединений (около 50 %) обусловливает в значительной степени более высокую селективность процесса флотации угля.

Опыты по флотации проведены на шламе ЦОФ "Беловская", гранулометрический состав которого представлен в таблице 1.

Пример 1. Для осуществления процесса берут 0,75 кг аполярного реагента в виде эмульсии в воде и смешивают с пульпой, содержащей 150 г/л каменноугольного шлама, и реагентом-вспенивателем КЭТГОЛ (150 г на 1 т каменноугольного шлама) в течение 2-3 мин. После контакта частиц угля с реагентами во флотационную пульпу подают воздух и в течение 1 мин проводят флотацию.

Пример 2. Флотацию угольных шламов осуществляют в режиме, описанном в примере 1, при расходе реагента 1,50 кг.

Пример 3. Флотацию угольных шламов осуществляют в режиме, описанном в примере 1, при расходе реагента 3,00 кг. Состав реагента, отн. %: циклоалкилсульфиды 3,6, нафталины 35,0, бензтиофены 3,0, полуароматические циклические сульфиды (сера в насыщенном цикле) 34,0, фенантрены 14,0, триароматические конденсированные сернистые соединения 7,0.

Пример 4. Флотацию угольных шламов осуществляют в режиме, описанном в примере 1, при расходе реагента 3,00 кг. Состав реагента, отн. %: циклоалкилсульфиды 3,8, нафталины 35,8, бензтиофены 3,8, полуароматические циклические сульфиды (сера в насыщенном цикле) 34,3, фенантрены 14,8, триароматические конденсированные сернистые соединения 7,8.

Пример 5. Флотацию угольных шламов осуществляют в режиме, описанном в примере 1, при расходе реагента 3,00 кг. Состав реагента, отн. %: циклоалкилсульфиды 4,0, нафталины 36,0, бензтиофены 4,0, полуароматические циклические сульфиды (сера в насыщенном цикле) 35,0, фенантрены 15,0, триароматические конденсированные сернистые соединения 8,0.

В таблице 2 даны сравнительные показатели флотации угля, полученные с предлагаемым реагентом-собирателем и реагентом-собирателем РСО.

Результаты лабораторных исследований показывают, что использование предлагаемого реагента-собирателя позволяет повысить выход концентрата с 89,4-89,7 до 90,5%, снизить зольность концентрата на 0,2 %, повысить зольность отходов на 3,1-3,2%. Кроме того, сокращается расход реагента-собирателя в 1,5-1,7 раза, что позволит сократить эксплуатационные расходы в 1,5-2 раза.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотации углей. Технический результат - повышение прочности закрепления собирателя по поверхности части угля. Реагент-собиратель для флотации угля представляет собой аполярный реагент, полученный экстракцией диметилформамидом из среднедистиллятной высокосернистой фракции нефти с пределами выкипания 200-350°С, состава, отн. %: циклоалкилсульфиды 3,6-4,0; нафталины 35,0-36,0; бензтиофены 3,0-4,0, полуароматические циклические сульфиды (сера в насыщенном цикле 34,0-35,0; фенантрены 14,0-15,0; триароматические конденсированные сернистые соединения 7,0-8,0. Расход собирателя составляет 1,5-3 кг на тонну каменноугольного шлама. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Реагент-собиратель для флотации угля, отличающийся тем, что он представляет собой аполярный реагент, полученный экстракцией диметилформамидом среднедистиллятной высокосернистой нефти с пределами выкипания 200 - 350^oC, состава, отн.%:
Циклоалкилсульфиды - 3,6 - 4,0
Нафталины - 35,0 - 36,0
Бензтиофены - 3,0 - 4,0
Полуароматические циклические сульфиды (сера в насыщенном цикле) - 34,0 - 35,0
Фенантрены - 14,0 - 15,0
Триароматические конденсированные сернистые соединения - 7,0 - 8,0
2. Реагент-собиратель по п.1, отличающийся тем, что расход собирателя составляет 1,5 - 3 кг на тонну каменноугольного шлама.