Способ флотации угля Советский патент 1992 года по МПК B03D1/04 

1

(21)4869532/03 (22) 24.08.90 (46)30.09.92. Бюл. Мг 36

(71)Комплексный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт обогащения твердых горючих ископаемых ИОТТ

(72)Н.Г. Малышева, Е.В. Сергеева, ГА Ива- щенко, И.Х. Дебердеев, В.В. Художин и В.Ф. Цветков

(56) Авторское свидетельство СССР № 1268285, кл. В 03 01/02,1985.

Авторское свидетельство СССР Мг 1071320, кл. В 03 01/02,1984.

(54) СПОСОБ ФЛОТАЦИИ УГЛЯ (57) Использование: обогащение полезных ископаемых, флотация руд. Сущность изобретения: исходное сырье в виде пульпы кондиционируют с собирателем-вспенива- телем. Проводят флотацию. Выделяют полезный компонент в концентрат. В качестве собирателя-вспенивателя вводят смесь кубовых остатков ректификации 2-этилгекса- нола и циклододекатриена в соотношении 70-80 и 20-30% 2 табл.

Изобретение относится к технологии обогащения полезных ископаемых флотацией и может быть использовано в угольной, коксохимической и других отраслях промышленности, использующих для разделения угля флотационный метод

Известен способ флотации угля крупностью менее 0,5 мм с применением в качестве реагентов-модификаторов различных соединений типа циклогексанола и цикло- гексанона в смеси с продуктами дистилляции нефти (веретенное масло) при флотации труднообогатимых каменных углей.

Известно применение для этих же целей смеси тракторного керосина и дополнительного реагента БИС (1,3-диокса-2-силацикло- гексан)2-иловых эфиров.

Недостатком известных способов является недостаточная селективность их действия.

Известен способ флотации углей с применением в качестве собирателя вспенива теля кубовых остатков ректификации 2-этилгексанола - КЭТГола,

Недостатками известного способа флотации являются невысокая собирательная

способность КЭТГола при флотации ряда углей, недостаточно высокая скорость флотации при обобщении шламов с большим содержанием тонких классов, что не позволяет достичь эффективной флотации, и соответственно недостаточная селективность его действия.

Целью изобретения является повышение эффективности флотации за счет увеличения скорости флотации и улучшения селективности разделения угля и минеральных примесей.

Поставленная цель достигается тем, что в способе флотации угля, включающем предварительное кондиционирование исходного сырья в виде пульпы с собирателем-вспени- вателем в качестве собирателя-вспенивателя вводят смесь кубовых остатков ректификации 2-этилгексанолс1 и циклододекатриена при следующем соотношении компонентов смесь кубовых остатков ректификации 2-этилгексанола (70-80 мас%) и циклододекатриена (20-30 мае.%).

Циклододекатриен - это гетероциклическое соединение из ряда полиолефинов с большой длиной углеводородного цикла.

(/

С

XI о , xj о со

представляет собой бесцветную, прозрачную жидкость, хорошо растворимую в воде в КЭТГоле, керосине и других органических растворителях, малотоксичную, обладающую самостоятельными собирательными свойствами.

Циклододекатриен получают на практике в качестве побочного продукта при производстве капролактана, а также в результате полимеризации бутадиена в цик- лододекатриен.

Н,С

CHNICHX

СНг+ ЭСцН6

сн,

Атомы водорода в группе СН2 отличаются большой подвижностью и могут заменяться. Этим объясняется способность соединений типа циклододекатриена легко реагировать с альдегидами, кетонами и др., а так как число циклов больше 6, то согласно теории напряжения Байера прочность гетероциклического соединения - циклододекатриена уменьшается и оно легко вступает во взаимодействие с соединениями, находящимися на поверхности угля и альдегидэ- ми КЭТГола, а большая длина углеводородного цикла гидрофобизирует поверхность угольных частиц и сростков.

Рекомендуемый для флотации угля реагент собиратель-вспениватель должен содержать 70-80% КЭТГола (кубовых остатков ректификации 2-этилгексанола) и 30-30% циклододекатриена.

Существенное отличие в предлагаемом способе заключается в использовании циклододекатриена следующей формулы:

Использование добавки циклододекатриена к основному реагенту (кубовым остаткам ректификации 2-этилгексанола) в количестве 20-30% от общего количества собирателя-вспенивателя (КЭТГола), в состав которого входят первичные спирты (70-80%) и альдегиды алифатического и этиленового ряда (10-30%), содержащие разветвленный радикал общей формулы

R, , R1-R-CH20H

где Ri (СНз)2 СН или СНз (СН2) -, R R2 Rs R4 или R2-R3 R2-R4. если „г -сн-снг; -сн н-,

Й„ -СН-С- СгН5

Проведенными исследованиями установлено, что при введении циклододекатриена (ЦДК) в КЭТГол образуется качественно новый реагент комплексного действия, по- зволяющий повысить эффективность флота- ции большинства труднообогатимых угольных шламов за счет улучшения собирательных свойств, гидрофобизации поверхности угля и более прочного закрепления 0 молекул реагента на поверхности угля, что ведет к улучшению его флотируемости и лучшему разделению от минеральной части, т.е. повышению селективности.

Пример 1. Флотационные опыты по

5 определению оптимальной концентрации

циклододекатриена проводились на шламе

крупностью 0,0-0,5 мм отсева угля марки

СС, полученного с разреза Северный ПО

Экибастузуголь с исходной зольностью

0 38,7%.

Для проверки опытов навеску угля 0,1 кг перемешивали с водой в лабораторной механической флотрмашине вместимостью камеры 1, м3 в течение 2 мин. Затем 5 подавалась смесь флотореагентов и кондиционирование продолжалось еще 1 мин. Затем включалась подача воздуха (0,4 л/мин). Скорость вращения импеллеоа 1900 об/мин, время флотации 3 мин. Удельный 0 расход реагентов: 80, 160 и 240 г/т.

При флотации только КЭТГолом при расходе 240 г/т показатели флотации приведены в табл. 1.

Пример 2. Условия опыта аналогичны 5 условиям примера 1, но флотация проводилась смесью КЭТГол + ЦДК (95% + 5%). Расход смеси 240 г/т

Пример 3. Условия опыта те же, что и в примере 1, флотировали смесью КЭТГо- 0 ла + ЦДК(90+10%).

Пример 4. Условия опыта те же, что и в примере 1, но флотировали смесью КЭТГол ЦДК (80 4 20%).

Пример 5. Условия опыта те же, что 5 и в примере 1, но флотировали смесью КЭТГол + ЦДК (70+ 30%).

Пример 6. Условия опыта те же, что и в примере I но флотировали смесью КЭТГол + ЦДК(50н 50%).

0 Пример. Уголь флотировали опять чистым КЭТГолом, но при расходе 40 г/т, чтобы определить максимум выхода,

Пример 8. Для выяснения условий флотации угля с традиционными реагента- 5 ми с целью получения оптимальных результатов флотацпо проводили осветленным керосином при расходе 1500 г/т и Т 66 100 г/т.

Как видно чз табл. 1, добавление циклододекатриена в КЭТГол во всех случаях вызывает увеличение выхода концентрата и повышение зольности отходов флотации, т.е. повышается эффективность флотации. При увеличении концентрации циклододе- катриена в КЭТГоле извлечение горючей массы в концентрат также возрастает. При дальнейшем увеличении концентрации цик- лододекатриена возрастает зольность концентрата, а зольность отходов уменьшается, т.е. эффективность флотации начинает снижаться. Таким образом, оптимальное содержание циклододекатриена в КЭТГоле составляет 20-30% от общего веса реагента.

В результате проведенных экспериментов установлено, что оптимальный расход циклододекатриена в смеси с КЭТГолом составляет 20-30 отн.%.

Применение циклододекатриена в смеси с КЭТГолом позволяет получить более селективное разделение. При расходе соби- рателя-вспенивателя - 24 г/т для чистого КЭТГола и для смеси КЭТГол + ЦДК (80 + 20%) выход концентрата возрастает на 20%, зольность концентрата на 4,4%, зольность отходов увеличивается на 12,8%. извлечение же горючего в концентрат повышается на 20%, т.е. эффективность флотации резко возрастает.

Для определения изменения скорости флотации угля с применением в качестве собирателя-вспенивателя чистого КЭТГола и смеси КЭТГол + ЦДК проводили флотацию угля с одинаковым расходом реагентов - 240 г/т, но с фракционным снятием пены. через 0,5 мин.

Пример 9. Уголь флотировали КЭТГолом при расходе 240 г/т, но с фракцион- ным снятием пены через 0.5 мин. Показатели приведены в табл. 2,

Пример 10. Уголь флотировали смесью КЭТГол + циклододекатриен при соотношении 80: 20, и расходе 240 г/т, но с фракционным снятием пены через 0,5 мин. Показатели приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, время флотации

угля смесью КЭТГол (80%) и ЦДК (20%) сокращается почти в 3 раза. Для получения суммарного выхода кс-нцент рата больше 50% при флотации КЭТГолом требуется 3,5 мин, а при флотации смесью КЭТГол (80%)

+ ЦДК (20%) - всего лищь 1 мин. Общее время флотации угля только КЭТГолом составляет 3,5 мин, а смесью КЭТГол + ЦДК(80 + 20%) 1-2 мин. Сокращение времени флотации связано с увеличением скорости флотации угля предлагаемым способом.

Таким образом, технико-экономическим преимуществом предлагаемого способа по сравнению с прототипом является повышение эффективности флотации за

счет увеличения скорости взаимодействия молекул реагента собирателя (ЦДК) с угольными частицами, повышение их гидрофоб- ности, в результате чего улучшается селективность процесса и повышается извлечение горючего в концентрат при хорошем его качестве.

Формула изобретения Способ флотации угля, включающий

предварительное кондиционирование исходного сырья EI виде пульпы с собирателем- вспенивателем отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности флотации, в кондиционирование в качестве

собирателя-вспенивателя вводят смесь кубовых остатков ректификации 2-этилгекса- нола и циклододекатриена при следующем соотношении компонентов, мае. %: смесь кубовых остатков ректификации 2этилгексанола 70-80; циклододекатриена 20-30.

Сравнения результатов флотации угля при разных соотношениях чистым КЭТТОЛом и смесью КОТГОЛ ЦДК

Т а 6 л и ц а 1