Способ флотации угля Советский патент 1993 года по МПК B03D1/04 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации и может быть использовано на углеобогатительных фабриках.

Известен способ флотации гидрофобных минералов, заключающийся в предварительномпульпировании, кондиционировании с тракторным керосином и тяжелым маслом.

Недостатком этого способа флотации гидрофобных минералов является высокий расход реагентов и пониженная скорость флотации, а следовательно и низкая производительность флотационных машин.

Известен также способ флотации угля, включающий предварительное пульпирова- ние, кондиционирование с использованием реагентов, полученных окислением технических продуктов нефтехимии, с целью повышения в ix составе кислородо- содержащих химических соединений.

Однако получение окисленных керосинов требует больших затрат и специально подготовленных технических продуктов. При этом, несмотря на высокую эффективность реагентов извлечение горючей массы

в концентрат и скорость флотации угля недостаточно высоки. Известен способ флотации угля, включающий предварительное пульпирование, кондиционирование с использованием комплексного реагента ал- килпроизводных 1,3-диоксана. Однако для получения высоких показателей флотации необходим большой расход реагента.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности к достигаемому эффекту, т.е. прототипом, является способ флотации угля (включающий предварительное пульпирование и кондиционирование угля) с реагентами собирателем и вспенивателем, с последующим разделением, в котором в качестве собирателя вводят тракторный керосин, а в качестве реагента- вспенивателя кубовые остатки бутиловых спиртов.

Недостатком способа является пониженная скорость флотации при повышенных расходах реагентов, что приводит к снижению извлечения горючей массы в концентрат.

ел

С

и

ы ел ел о

Цель изобретения - повышение извлечения горючей массы в концентрат при одновременном снижении расхода реагента.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе флотации в качестве реагента в процесс вводят 2,2-диметил-2- (5 ,5 -диметил-1 ,3 -диоксанил)этилцикло- гексиловый эфир общей формулы:

НгС 0

сн,

J f w I

1 гс-снг-о-Г)

ы г 0 х-/ Н3С СНя

Физико-химические константы 2,2-ди- метил-2- (5 ,5 -диметил-1 З -диокса- нил)этилциклогексилового эфира представлены в табл. 1.

Способ получения 2,2-диметил-2-(5 ,5

-диметил-1 ,3 -диоксанил)этилциклогекси- лового эфира.

Пример. Смесь 39 г (0,2 моль) 5,5-диметил-2-циклогексил-1,3-диоксана и 1 г (0.01 моль) концентрированной серной кислоты нагревают в запаянной ампуле, помещенной в термостатированный шкаф, за счет чего в системе создается повышенное давление при 120° С в течение 1,5ч, с после- дующей нейтрализацией Na2COs до .

Перегонкой при пониженном давлении (1 мм рт.ст.) выделяют 17 г2,2-диметил-2- (5 ,5 -диметил-1г ,3 -диоксанил)этилцикло- гексилового эфира, выход 43%.

Способ флотации осуществляют следующим образом.

Исходный уголь пульпируют, кондиционируют с реагентами с последующей флотацией угля.

П р и м е р 2. 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 2,2-диметил-2-(5,5

-диметил-1 ,3 -диоксанил)этилциклогекси- ловый эфир и проводят контактирование его с угольной пульпой в течение 60 с, после контактирования во флотационную машину подают воздух, а затем в течение 60 с производят съем флотоконцентрата.

Подачу воздуха в пульпу прекращают и подают следующую порцию реагентов с по- следующим контактированием их с углем в течение 60 с. После контакта навески угля с реагентами в пульпу подают воздух и производят съем второго концентрата, общий расход реагентов и количество дозирован5

0

5

0

5 0

5

ный в пульпу определяется их флотационной активностью.

Результаты флотации угольной мелочи, поступающей на обогащение в условиях УОФ Караганда позволили установить.

Использование в качестве комплексногореагента 2,2-диметил-2-(5 ,5 -диметил-1 : ,3 -диоксанил)этилциклогексилового эфира вместо тракторного керосина с кубовыми остатками производства бутиловых спиртов позволяет повысить извлечение горючей массы в концентрат с 68,8-81,4% до 69,2-83,4% и снизить расход реагента с 1,45-1,85 кг/т до 0,40-0,60 кг/т, т.е. в 3,0- 3,5 раза.

Улучшение показателей флотации углей с использованием 2,2-диметил-2-(5 ,5 -диметил-1 ,3 -диоксанил) этилциклогексило- вого эфира в качестве комплексного реагента для флотации углей объясняется элементным составом и строением его молекулы,

В молекуле 2,2-диметил-2-(5,5 -димё- тил-1 ,3 -диоксанил) этилциклогексилового эфира имеет место локализация электронной плотности на атомах кислорода, вследствие этого реагент может специфически взаимодействовать с сорбционно-активны- ми центрами угольной поверхности, несущимиположительный заряд (протонизированные атомы водорода фе- нольных, карбоксильных групп в макромолекуле органической массы углей) по схеме:

н+

3 6 Н3

. О-«нг9О

н,с и

НчС

V;

снV

н+

В молекуле 2,2-диметил-2-(5,5 -диметил-11 ,3 -диоксанил)этилциклогексилового эфира 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 2,2-диметил-2-(5,5 -диме- тил-1 ,3 -диоксанил) этилциклогексилового эфира проявляются одновременно как специфические (Н-связь и т.д.), так и универсальныене специфические межмолекулярные силы взаимодействия с положительными и аполярными участками угольной поверхности. Это определяет их высокую величину и энергию адсорбции на угольной поверхности.

Следует отметить, что наличие кислородных атомов в молекуле 2,2-диме- тил-2-(5,5 -диметил-1 ,3 -диоксанил) этилциклогексилового эфира придает ему высокую поверхностную активность. Высокая поляризация молекул реагента, вызванная электронно-акцепторными свойствами кислородных атомов, обуславливают хорошие пенообразующие свойства.

Следовательно, применение 2,2-диме- тил-2-(5,5 -диметил-1 ,31 -диоксанил) этилциклогексилового эфира в качестве комплексного реагента при флотации угля позволяет повысить извлечение горючей массы в концентрат на 2% и снизить расход реагента в 3,0-3,5 раза.

0

Формула изобретения Способ флотации угля, включающий кондиционирование пульпы с собирателем и вспенивателем и выделение угля в пенный продукт, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения горючей массы угля в концентрат при одновременном снижении расхода реагентов, в качестве собирателя-вспенивателя вводят 2,2-ди- метил-2- (51,51-диметил-1 3 -диоксанил) этилциклогексиловый эфир формулы

« СН3 .0 5

5

I -

Х1 -«нго-О

Н3С СНл

Использование: обогащение полезных ископаемых, флотация руд. Сущность изобретения: пульпу кондиционируют с собирателем и вспенивателем. Выделяют уголь в пенный продукт. В качестве собирателя- вспенивателя вводят 2,2-диметил-2-(5, 5 -ди- метил-Г ,3 -диоксанил) этилциклогексиловый эфир. 2 табл.

Результаты флотации угля с использованием

различных реагентных режимов

Т а б л и ц а 1

Таблица2