Способ обогащения угля Советский патент 1992 года по МПК C10L5/00 C10L9/10 

Изобретение относится к технологии твердого углеродного топлива, в част.ности к способу обогащения угля путем избирательной агломерации.

Целью изобретения является повышение эффективности удаления золы из угля, выхода по теплотворной способности угля и сокращение длительности процесса.

Способ осуществляют следующим образом. . ,.

Уголь измельчают до не более Ц мм (предпочтительно не более 1 мм), диспергируют измельченный уголь в воде при концентрации 5-30 мае. по дисперсии у добавляют в полученную дисперсию агломерирующую смесь (отдельно или в виде предварительно подготовленной водной эмульсии), интенсивно перемешивают дисперсию для стабилизации и роста продуктов коалесценции

в течение 1-10 мин; выделяют агломераты из неорганической , диспергированной в водной фазе, путем просеивания и при необходимости путег промывки агломерата или путем снятия

верхнего слоя, или путем декантации. J - . ,..-...,

Положительный эффект способа оценен по эффективности удаления неорга-. нической фазы и длительности агломерирования (ссылаясь на фазу высокого конечного сдвига, время .низкого конечиого сдвига будет всегда таким же).

Первый параметр определяется количеством, которое учитывает взвешиваемый выход (ВВ) и содержание золы в угле до и после обработки, при этом получен показатель эффективности (ПЭ X содержание удаляемой золы/со держание обогащенной золы. Взвешиваемый выход рассчитывается следующим образом: ВВ масса обогащенного, промытого сухого угля/масса необработанного угля. Высокий ПЭ соответствует случаям успешной обработки, . Выход по теплотворной способности (ВТС) оценивается на базе сухого и свободного от минерального вещества по формуле: ВТС ВВ х 100 - обогаще ная зола/ 100 - зола. С помощью величин ВТС и ПЭ можно проверить пригодность предложенной агломеризующей смеси по отношению к известным смесям. При мер 1. Русский битуминозный уголь, содержащий 15 масД золы, измельчают до 750 мкм. 40 г этого продукта диспергируют в 1бО мл воды и перемешивают в течение 50 мин для максимального диспергирования неорга нического вещества. При интенсивном перемешивании добавляют 15 мас.% агломерирующей смес по углю. Такая агломерирующая смесь составляется следующим образом: легкий углеводород - п-пентан (температ ра кипения ), тяжелый углеводород - жидкое антраценовое масло (получено из пастообразного антраценового масла) и этоксилированный нонил фенол, включающий 3 этоксильные груп пы, При их соотношении ,05 па массе соответственно. Агломерацию начинают через 10 с, интенсивное перемешивание (1800 об/мин) поддержива ют в течение 2 мин, после чего, снизив скорость перемешивания до 800 об/мин,продолжают перемешивание еще в течение 3 мин. Агломерированны уголь (размер 1-2 мм) удаляют путем просеивания. Выход обогащенного угля 82-86 мас.%. Результаты приведены в табл. 1. Примеры 2-5 (сравнительные) Русский битуминозный уголь по примеру 1, измельченный до 750 мкм (максимум) , обрабатывают в условиях примера 1, при этом изменяют агломериру щие добавки. I В примере 2 используют только п-пентан в количествах 15, 30 и 50 мас. по углю время перемешивания - до 1 ч, в примере 3 используют 15 мас. по углю агломерирующей смеси, состоящей из жидкого антраценового масла (50 мас.%) и п-пентана (50 мас.); в .примере используют только жидкое антраценовое масло в количестве 10 мас.| по углю, в примере 5 - нефтяные дистилляты (керосин гайзоль) в количествах 10, 30 и 50 мас. по углю с перемешиванием до 1 ч. Результаты приведены в тйбл, 1, П р и м е р 6. iliO г угля по примеру 1 измельчают до 200 мкм и обрабатывают по примеру 1, при этом изменяют время обработки (7 мин) и состае агломерирующей смеси, в которую входят: п-пентаН, жидкое антраценовое масло (полученное из пастообразного масла), 3 ЕОнонилфенол при массовом соотношении 14:1:0,1 соответственно. Результаты можно суммировать следующим образом: Выход по теплотворной способности, 96,8 Зольность, мае.% 3,1 ПЭ . 2073 П р и м е р 7. По сравнению с примером 6 изменен только состав агломерирующей смеси п - пентан, жидкое антраценовое масло (полученное из пастообразного масла), 3-ЕО нонилфенол при массовом соотношении 14:2:0,1 соответственно. Результаты можно суммировать следующим образом: Выход по теплотворной ; способности,99 Зола, мас.2,9 ПЭ.2484 При м е р 8. По сравнению с примером 1 изменен только состав агломерирующей смеси: п - пентан, сырое антраценовое масло первого кипения (пастообразной консистенции), 3-ЕО нонилфенол при массовом соотношении 14:1:0,1 соответственно. Результаты можно суммировать следующим образом: Выход по теплотворной способности,% 9б,3 Зола, мас.%3,4 ПЭ1940 Пример9. По сравнению с примером 1 изменен только состав агломерирующей смеси: п - пентан, масло 5170991 газовой промывки, нонилфенол при массовом соотношении И:1:0,1 соответственно. Получены следующие результаты: Выход по теплотворной способности,% 98,8 Зола, мас.% ПЭ, 2276 П р и м е р 10, По сравнению с мером 1 использован польский битуминозный уголь с содержанием золы 10,5 Получены следующие результаты: Выход по теплотворной способности98,5 - 15 i Содержание золы,маеД 3,8 ПЭ, 1012 Общее время перемешивания, мин3 П р и мер 11. Обрабатывалось 20 такое же количество русского угля, как и в. примере 1, с 15 агломерирующей фазы по углю, которая состояла из п-пентана, антраценового масла и этоксйлированного нонилфенола с 25 3 Э токсильными группами, при массовом соотношении ,5 соответственно. Время агломерации, резко сократилось: агломерация начиналась примерно через 10с, время агломерации (силь- 30 ный сдвиг) составило 2 мин, а УСЛОВИЯ слабого сдвига поддерживались еще в течение 3 мин. Получены следующие результаты: ,Выход по тепло-35 творной способности,. 9,7 Содержание золы,мас.% 3,0 ПЭ- 2033 П р и м е р 12. В отличие от приме ра 11, в качестве тяжелых угловодоро- 40 дов использован полученный из нефти неразжиженный остаток вакуумной перегонки, добавляемый в количестве 1 мас.% по углю. Получены следующие результаты: 45 Выход по теплотворной способности,%96,0 Содержание-золы,мас. 3,2 ПЭ2028 П рим е р 13. Как в примере 1, 50 но со следующими изменениями: уголь является колумбийским и имеет начальное содержание золы 2%, состав агломерирующей смеси: 5 мас.1 по отношению к углю (% по отношению к сус- 55 пензии) петролейного эфира (температура кипения 30-70С), 0,02% по отношению к углю (0,004 вес. к суспензии) этоксйлированного додецилфеkно нош пен выс сдв но ан се но сод на пе ре рик жащ тиц бат рую уго Исп при ной 6 а с 4 этоксигруппами, 0,2% по отению к углю (0, процента к сусзии) мазута. Время агломерирования 3 мин при оком сдвиге, 3 мин при низком иге. Получены следующие результаты: Выход по теплотворной способности (ВТС),% 96,5 Зольность, %2,8 ПЭ22k7 Приме р . Как в примере 13, мазут заменен смесью по массе 1:1 траценового и газопромывающего ма. Получены следующие результаты: ВТС, вес.95,8 Зольность, вес.% 3,0 ПЭ2027 П р и м е р 15. Как в примере 13, уголь - из Венесуэлы с начальным ержанием золы 9, а мазут заменен смесь остатков от атмосферной егонки и, остатков вакуумной пеонки. Получены следующие результаты: ВТС,97.0 Зольность,2,1 ПЭ . П р и м е р 16. Технический амеанский битуминозный уголь, содерий 11,2 золы, измельчают до часразмером 50 мкм или менее и обраывают по примеру 1, но агломерищая смесь содержит (в расчете на ль) мас.%: п-Гёксан (температура кипения, ) 5 Ацетилфенол этоксилированный тремя этоксигруппамиО,ОТ Нефтяное топливо мазут (вязкость по Энглеру при 50 С составляет 50°Е) Время агломерации - 5 мин. Получены следующие результаты: Выход по теплотворной способности угля, 9б,8 Зольность,А,5 Показатель эффектив- ности (ПЭ)ИЗО Примеры 17-19 (сравнительные) ользуют такие же условия, как в мере l6, но вместо этоксилированприсадки вводят такое же нефтя71ное топливо в концентрации: 0,2 масД в расчете на уголь для примера 17; 0,7 мае. Д1зя примера 18 1 маеД дл примера 19. Результаты приведены в табл. 2. Как еледует из приведенных в примерах и табл, 1 и 2 данных, по предложенному епоеобу доетигаютея более выеокая эффективность удаления золы из угля, более выеокий выход по теплотворной способности угля при сокра щении длительности процесса агломерирования по сравнению с известными составами агломерирукхцей смеси. С помсщью смеси по примеру t можно лег ко агломерировать даЖе те угли, кото рые имеют значительно худшие характеристики поверхности и не агломерируются даже жидкостями, обладаю1цими высокими способностями к образованию мостиковых связей, например керосин (пример 5). Формула изобретения 1, Способ обогащения угля, включающий добавление в водную дисперсию угля агломерирующей смеси, содержащей легкие углеводороды с температурой кипения до и тяже|1ые углево дороды с температурой кипения 200tOO C перемешивание дисперсии с пос ледующим выделением агломератов обогащенного угля, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,, с целью повышения эффективности удаления золы, выхода по теплотворной способности угля и сокращения длительности процесса, в агломерирующую смесь дополнительно вводят маслорастворимые этоксилирован ные алкилфенолы в количестве 0,011 маеД на уголь. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют этоксилированныё алкилфенолы с алкильными группами с 8-12 атомами углерода и этоксильными группами. 3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве этоксилированного алкилфенола используют этоксилированный алкилфенол или этоксилированный нонилфенол с 3 или этоксильными группами. k. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что используют легкие углеводороды в количестве 550 мас.% от угля и тяжелые углеводороды в количестве 0,2-3 мас.% от угля. 5. Способ по пп. 1 и , отличающийся тем, что в качестве легкого углеводорода используют петролейный эфир и в качестве тяжелых углеводородов используют антраценовое масло, неф тяные дистилляты, остатки переработки нефтепродуктов, нефтяное топливо - мазут, креозотовое : масло. Таблица 1

Изобретение относится к способу обогащения угля путем избирательной агломерации для повышения эффективности удаления золы, выхода по теплотворной способности угля и сокраще-ния длительности процесса. Способ включает добавление в водную дисперсию УГЛЯ агломерируиэщей смеси, содержащей легкие углеводороды с температурой кипения до 70 С

руется

1307

97,7

97,6

Не агломерируется

5 5 До 60

5,1 6.5

97,0 96,5 97,1

Таблица 2

1360

20 15 15 1130 1020