Способ флотации труднообогатимых углей Советский патент 1991 года по МПК B03D1/04 

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

Цель изобретения - повышение выхода и качества концентрата.

Способ флотации труднообогатимых углей включает кондиционирование исходного сырья с декобальтизированным кубовым остатком гидроформилирования пропилена. В исходное сырье перед кондициониро- ванием вводят триэтаноламиновые Производные продукты фосфорилирования

вторичных жирных спиртов фракции Сю Сао.

В промышленности триэтаноламиновые производные продукты фосфорилирования вторичных жирных спиртов фракции (Эфосол) получают путем фосфорилирования вторичных жирных спиртов фракции фосфорным ангидридом P20s с последующей обработкой кислых продуктов реакции триэтаноламином.

Процесс фосфорилирования вторичных жирных спиртов, протекающий по схеме

С

О

ю ел а со

OH RO

R-OPC тx -0

0

OH RO

OH

сопровождается образованием побочных продуктов типа олефинов, алкилполифосфя- тов, простых эфиров, фосфорной кислоты 6R-OH + P20-5 3R 0-R + 2H3P04 R-OPO(OH)2 R CH--CH2- H P04 (R-0)POOH 2R-CH CH2-« НзРОз 2R-OH + P205-9-R -OP(OXOH)OP(0)OR(OH) Содержащиеся во вторичных жирных спиртах примеси двухатомных спиртов ч карбоновых кисло г при фосфорилировании образуют смолистые вещества.

Процессы фосфорилирорзния эзверша ются при достижения кислотного числа ре акционной смеси 153 188.

Полученную смесь кислых продуктов фосфорилированмя подвергают обработке триэтаноламином с целью пол триэ таноламиновых солей апк.илфоофато° Но конечной стадии производства реагента Эфосол производят смешение получен ных триэтаноламиновых солей алкилфосфа- тов и вторичных жирных спиртов Фракции в соотношении 3.2.

Реагент Эфосол представляет собой растворимую в воде вязкую жидкость ко ричневого цвета со следующими физически ми характеристиками: массовая доля фосфатов (в пересчете на фосфор), 2 4%, водородный показатель рН 10%-ного pd твора 6,,5; температура воспламенения 167° С; температура самовоспламенения 252° С; токсичность (по ГОСТ 12,1.007-76) IV класс.

Реагент Эфосол 1 имеет состав, мас.%. Триэтаноламиновые производные АП- килфосфатов типа

ЯО-Р-ОН М(С2ЩОН)3

RO ROч

о оьтс2щот3

Р-ОН-М(С2г-ЦОН}3

О40-55

Триэтаноламиновые производные фосфорной кислоты типа

(СН2СН2ОН)зЬ 10-15 Вторичные жирные спирты Сю С2033-46

Высокомолекулярные эфиры и продукты фосфорилирования диолов и карбонових кислот (смолистые вещества) Остальное

Установлено, что Триэтаноламиновые производные продуктов фосфорилиронэ- ния вторичных жирных спиртов фракции проявляют новое техническое свойство, заключающееся в активирующем дей0

Ь

0

сгьии yi ольной поверхности труднообогати- мых углей перед их кондиционированием.

Активирующее действие триэтаноламиновых производных продуктов фосфорилирования вторичных жирных спиртов фракции (Эфосол) обусловлено особенностями строения молекул веществ, входящих в состав реагента Эфосол. Реа- гечт содержит сложный набор молекул с различным характером распредели(мя электронной плотности на периферии отдельных связей и звеньей и соответственно, различными сорбциоиными возможностями по отношению к угольной поверхности.

Так, закрепление мотекул втори ных спиртов на угольных частицах осуществляется как правило, за счет водородных свя- чей. возникающих между ОН-группами итиртов и кислородсодержащими участками угольной поверхности: -0-Н. 0-. Мплеку- пы триэтаноламиновых производных алкилфосфагов представляют собой весьма ложную конструкцию, содержащую в CFO- . м составе три гетероатома азот, кислород, фосфор. Эти гетероатомы включены в состав различным образом построенных функциональных группировок со сложным распределением электронной плотности Гак в группе , входящей в состав слож- ьоэфирныч группировок

RO-KRO

II

и

о

RO

электронное облако смещено к атому кислородаЈ

t-b -A-S Р - G

В результате этого смещения у атома

кислорода создается некоторый отрицательный заряд - д а у атома фосфора - частичный положительный заряд + д . Р целом слохноэфирная группировка с эпектроннои точки зрения имеет сложное строение каждый входящий в нее кислород (i a rpvii ie Р 0. и в группе С-О-Р) способен к специфическому взаимодействию с положительными центрами угольной поверхности,

большая часть которых каходится на малг- окисленных угольных частицах. Вместе с. гем сложноэфирнач группировка способна и к неспецифическому взаимодействию с углеводородными цепочками в молекулах

флотационного реагента, выполняя при этом связующую роль между поверхностью угля и молекулами флотореагрнга.

Кислородсодержащие группировки - - ОН -СР2-ОН, а также азотсодержащие гр ,ппировки М(С2Н40Н)з, закрепляясь специфически и неспецифически на активных центрах поверхности угольных частиц, выполняют две важнейшие функции: во- первых, блокируют избыточные кислородсодержащие группы на поверхности окисленных угольных частиц мостиками из достаточно длинных углеводородных цепочек . Это способствует снижению общей электроотрицательности поверхно сти угля и повышению ее гидрофобносги. Во-вторых, закрепляясь неспецифически на неокисленной поверхности угольных частиц, эти группировки обеспечивают порвле- ние на угольной поверхности некоторого количества кислородсодержащих активных центров, облегчающих закрепление моле кул флотореагента.

Закрепление триэтаноламиновых произ водных фосфорной кислоты и члкилфосфэтов а также молекул вторичных спиртов обеспе чивает достаточно эффективную подготовку поверхности угольных частиц к закреплению молекул флотационного реагента - декобаль- тизированного кубового остатка гидрофор- милирования пропилена (ГФО), так как способствует более равномерному распреде лению молекул реагента на угольных частицах различной степени экисленности и, следовательно, более стабильному собирательному действию реагента.

Для молекул гетерополярного флотационного реагента - декобальтизированного кубового остатка гидроформ ллирования пропилена - создаются наиболее благопри- ятныеусловия для проявления одновременно специфического и неспецифического взаимодействия молекул реагента с активированной поверхностью угольных частиц с различной первоначальной окисленностью, а также специфического и универсального неспецифиче- ского взаимодействия молекул реагента между собой. Это приводит к высокой прочности закрепления молекул реагента на угольных частицах различной степени окис- ленности, обеспечению более равномерного собирательного действия реагента.

Кроме того, содержание триэтаноламиновых группировок в предлагаемом реагенте-активаторе Эфосол обеспечивает преимущественно основный характер его растворов, что в ряде случаев позволяет нивелировать отрицательное влияние поступающих на флотацию промышленных вод с низкими значениями рН.

Таким образом, введение триэтаноламиновых производных поодуктов фосфори- лировакия вторичных жирных спиртов фракции (Эфосол) в качестве активатора угольной поверхности труднообога- тимых углей перед их кондиционированием способствует повышению выхода флотокон- центрэта и улучшению его качества за счет 5 создаия в кондиционировании условий для белее равномерного распределения моле- куп флотореагента - декобальтизирооанно- го кубового остатка гидроформилирования пропилена - на поверхности угольных час0 тиц различной степени окисленности, а также условий для более стабильного собирательного действия реагента, так как последовательное введение во флотационный гшсцесс активатора и собирэтеля-вспеЬ нивыеля исключает конкурирующий и, следовательно, случайный характер закрепления их молекуп на поверхности угля.

Пример. Для осуществления флотации берут навеску труднообогатимого угля,

0 например О П7 кг, перемешивают его с водой и затем перед кондиционированием вводят активатор - триэтаноламиновые пгюмзводные продуктов фосфорилирования вторичных жирных спиртов фракции Сю

Ь Сго (реагент Эфосол). Перемешивание пульпы производят в лабораторной машине типа Механобр с объемом камеры 0,5 л в течение 3 мин. Затем в пульпу подают соби- ргтель-вспениватель декобальтизирован0 нь.й кубовый остаток гидроформилирования пропилена, перемешивают в течение 3 мин. Затем во флотационную машину подают воздух и производят флотацию.

Применение триэтаноламиновыч про5 изводны х продуктов фосфорилирования еторцичых жирных спиртов фракции Сю С20 при флотации труднообогатимых углей с использованием в кондиционировании в качестве реагента собирателя-вспенивателя

0 позволяет по сравнению с прототипом повысить выход концентрата с 84,31 до 86,32%. снизить зольность флотоконцент- рата с 9,5 до 9,0%, повысить зольность отходов с 69,4 до 80,6%, При этом

5 предлагаемый способ позволяет снизить расход реагента собират еля-вспенивателя в 1,2 раза по сравнению с прототипом, а также снизить затраты на реагенты. Формула изобретения

0Способ флотации труднообогатимых углей, включающий кондиционирование ис- /одного сырья с декобальтизированным кубовым остатком гидроформилирования пропилена, отличающийся тем, что, с

5 целыо повышения выхода и качества концентрата, перед кондиционированием вводят триэтаноламиновые производные продуктов фосфорилирования вторичных «ирных спиртов фракции CicrC20.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и м.б. использовано при флотации труднообогатимых углей. Цель изобретения - повышение выхода и качества концентрата. Уголь измельчают и кондиционируют с декобальтизированным кубовым остатком гидроформилирования пропилена. Перед кондиционированием вводят триэтаноламиновые производные продукты фосфорилирования вторичных жирных спиртов фракции C₁₀ - C₂₀. Реагент представляет собой смесь триэтаноламиновых производных алкилфосфатов, триэтаноламиновых производных фосфорной кислоты типа HOPO[OHN(CH₂CH₂OH)₃]₂ и вторичных жирных спиртов. Преимуществом способа является повышение выхода концентрата с 84,31 до 86,32%, а также улучшение качества концентрата за счет снижения его зольности с 9,5 до 9,0%. Кроме того, способ позволяет уменьшить потери угля за счет повышения зольности отходов с 69,4 до 80,6%, снизить расход флотореагента в 1,22 раза, а также снизить затраты на реагенты.