Способ флотации угля Советский патент 1990 года по МПК B03D1/02 

Иэобретение относится к области обогащения полезных ископаемых методом флотации и может быть использовано на углеобогатительных фабриках.

Цель изобретения - повышение извлечения горючей массы в концентрат, увеличение селективности процесса флотации углей.

Способ флотации угля включает пуль- пирование, кондиционирование пульпы с реагентом, в качестве которого вводят бис(трнметилсилокси)гексан общей формулы (СИj)3Si-0-R-0-Si(CH3)3, где k - алкильный радикал, содержащим b атомов углерода с изо- или лормальным строением, и выделение угля в пенный продукт. Бис(триметилсилокси)гексан получают взаимодействием алкилтрихлор и диалкилдихлорсиланов со спиртами.

Аналоги бис(триметилсилокси)гекса- на используются как промежуточные со-, единения в органическом синтезе, а также в качестве силнльной защиты гидроксильных групп в органическом синтезе.

Способ флотации осуществляют следующим образом.

S

ОЭ

Cfe

ОЭ

Исходный уголь пульпируют, кондиционируют с комплексным реагентом с последующей флотацией угля.

Пример, 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 комплексного реагента бис(триметилсилокси) гексана и проводят контактирование его с угольной пульпой в течение 60 с. После 60 с контактирования реагентов с пульпой в флотационную машину подают воздух, а затем в течение 60 с производят съем флотокон- центрата.

Подачу воздуха в пульпу прекращают и подают следующую порцию комплексного реагента с последующим контактированием их с углем в течение 60 с.

После контакта навески угля с реагентами в пульпу подают вновь воздух и производят съем второго концентрата, общий расход реагентов и количество дозирований в пульпу определяется их флотационной активностью. Результаты флотации угольной мелочи позволяют установить следующее. Использование в качестве комплексного реагента 1,6-бис(триметилсилокси)гексана вместо тракторного керосина с T-6b (95:5) позволяет повысить извлечение горючей массы в концентрат с 86,7...92,1% до 90,9...94,8% при одновременном снижении расхода реагента с 1,05...1,31 кг/т до 0,34... 0,51 кг/т. Применение в качестве комплексного реагента 2,5-бис(триметилсилокси) гексана приводит к получению извлечения горючей массы в концентрат в тех же пределах (90,3... 94,7%), но при пониженном расходе реагента (О,26...О,40 кг/т). При этом применение новых реагентов позволяет улучшить селективность процесса флотации угля. Зольность флотоконцентрата в случае применения в качестве реагентов бис(триметилсилокси)гексана снижается на 0,3...О,5% по сравнению с использованием в качестве реаген- ,тов тракторного керосина с Т-66 (95:5). Сравнительные испытания крем нийорганических эфиров с различной длиной углеводородного радикала показали, что применение 0-бис(триметилсилокси) гексанов в качестве самостоя

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тельного реагента вместо эфнров с меньшей длиной алифатического радикала позволяет повесить выход концентрата на 3,0...7,4%, а зольность отходов на 9,2...11,9%.

Замена арильного радикала на ал- кильный также положительно сказывается на показателях флотационного процесса.

Использование бис(триметилсилокси) гексанов в качестве самостоятельного реагента вместо 0-бис(триметилсилок- си)бензола позволяет повысить выход флотоконцентрата с 75,1...79,0% до 79,8...84,1%. Зольность отходов повышается с 48,3...54,1% до 60,4... 72,4%. Это объясняется тем, что 0-бис(триметилсилокси)беизол несмотря на высокую поверхностную активность (высота двухфазной пены выше в 1,5...3,0 раза по сравнению с бис- (триметилсилокси)гексанами имеет в 1,5-2,0 раза ниже гидрофобизационную способность. Это оказывает отрицательное влияние на флотационную активность 0-бис(триметилсилокси)бензола в случае его использования в качестве самостоятельного реагента.

Улучшение показателей флотации углей с использованием бис(триметилси- локси)гексанов объясняется элементным составом и строением их молекул.

В молекулах бис(триметилсилокси) гексанов имеет место локализации электронной плотности на атомах кислорода, вследствие этого реагенты могут специфически взаимодействовать с сорбционно-активными центрами угольной поверхности, несущих положительный заряд (протонизированные атомы водорода фенольных, карбоксильных групп в макромолекуле органической массы углей) по схеме

(CHjhSi- o-R- о-51(сн3)з, vHtB

1

где R - алкильный радикал (СН4)6.

В молекулах бис(триметилсилокси) гексанов 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 бис(триметилсилокси) гексанов проявляются одновремен51

но как специфические (Н-связь и т.п. 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. При этом кремнийорганические соединения являются очень хорошими гид- рофобизаторами минеральной поверхности при их адсорбции, что положительно сказывается на их флотоактив- ности. Следует отметить, что наличие двух кислородных атомов в молекуле бис(триметилсилокси)гексанов придает им высокую поверхностную активность. Высокая поляризация молекул реапнта, вызванная электронно-акцепторными свойствами кислородных атомов, обуславливает хорошие пенообра- зующие свойства.

10

,Высокая гидрофобизационная активность и хорошие пенообраэующие свойства бис(трнметилсилокси)гексанов обеспечивают их высокие флотационные свойства.

Формула изобретения Способ флотации угля, включающий пульпирование, кондиционирование с кремнийсодержащим реагентом и выделение угля в пенный продукт, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения горючей массы, увеличения селективности процесса, в качестве кремнийсодержащего реагента вводят бис-(триметилсилокси)гексан общей формулы

(CH3)3Si-0-R-0-Si(CH,)5 , где К - алкильный радикал, содержащий 6 атомов углерода и имеющий нормальное или изострое- ние.

15

20

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации на углеобогатительных фабриках. Цель - повышение извлечения горючей массы в концентрат, увеличение селективности процесса флотации углей. Исходный материал пульпируют и кондиционируют пульпу с кремнийсодержащим реагентом. В качестве последнего используют бис-(триметилсилокси)гексан формулы (CH₃)₃SI-O-R-SI(CH₃)₃, где R - алкильный радикал, содержащий 6 атомов углерода и имеющий нормальное или изостроение. Этот реагент получают взаимодействием алкилтрихлор и диалкилхлорсиланов со спиртами. Реагент обладает высокой гидрофобизационной активностью и хорошими пенообразующими свойствами, что обеспечивает его высокие флотационные свойства. Использование указанного реагента при выделении угля в пенный продукт позволяет повысить извлечение горючей массы в концентрат с 86,7 - 92,1 до 90,9 - 94,8% при одновременном снижении расхода реагента с 1,05 - 1,31 до 0,34 - 0,51 кг/т. При этом улучшается селективность процесса флотации угля.

Редактор 0.Спесивых

Составитель Л.Антонова

Техред М.ДидыкКорректор С.Мекмар

Заказ 40

Тираж 4b5

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101 .

Подписное