Способ оценки селективности реагента Советский патент 1981 года по МПК G01N27/46 

(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ СЕЛЕКТИВНОСТИ РЕАГЕНТА

Изобретение относится к процессам разделения смеси твердых веществ и может быть использовано в угольной, коксо-химической, химической промышленности, а также при переработке и утилизации осадков сточных вод. Известно применение различных реагентов, с помощью которых достигается повышение селективности действия собирателя на минерале, что обеспечивает их четкое разделение 1. Наиболее близким к предлагаемому является способ оценки селективности реагента для селективной флокуляции шламов, который включает взвешивание капли реагента, дозировку его, проведение экспериментов на лабораторной установке и сушку, взвешивание, разделку проб, а также определение золь ности и выходов полученных продуктов разделения, после чего появляется возможность определить коэффициент селективности процессов ф.покуляции и оценить эффективность разделения, минералов с применением исследуемого флокулянта, т.е. его селективность 2 Недостатками этого способа являются большие затраты труда и времени для определения селективности флокулянта, а также многооперационность исследований, приводящая к большой вероятной ошибке проводимых экспериментов. Цель изобретения - повышение точности, экономичности, упрощение способа и уменьшение времени его осуществляения. Для достижения поставленной цели для каждого значения концентрации реагента замеряют значение электрояного потенциала индикаторного электрода, выполненного из разделяемых компонентов, строят кривые зависимости потенциала от концентрации реагента для каждого минерала и по максимальной разности потенциалов оценивают селективную способность реагента для данной пары компонентов. На чертеже представлены кривые зависимости электродных потенциалов от концентргщии реагентов. Способ осуществляют следующим образом. Изготавливают электроды из минералов, которые необходимо разделить. Ячейку с помещенным в нее электродом сравнения заполняют водой, в кртог рую периодически дозируют исследуемый реагент, меняя его концентрацию. При каждой концентрации реагента замеряют электродный потенциал минералов. По полученным данным строят кривые зависимости электродных потен циалов от концентрации реагентов. Как показано на чертеже, по достижении некоторой концентрации реагента R разность потенциалов между кривымиГ для разделяемых компонентов 1 и 2 остается практически неизменной, . дальнейшее увеличение расхода реагента не улучшает процесса разделения. Величина к принимается в качестве необходимой дозы для данного реагента, а селективная способность для данной лары компонен тов смеси характеризуется разностью потенциалов в точке Rj pЭксперименты по определению стационарных электродных потенциалов углей различных марок и глинистых сланцев (породы), органической и неорганической частей пиролизованного осадка первичных отстойниковj а также органической и неорганической частей сырого осадка первичных отстойников осуществляют следующим образом. Электроды готовят из минералов или из органической и неорганическо частей осадка отстойников путем прес сования на гидравлическом прессе .марки ПСУ-10 при давлении 5000 кгс/ в течение одной минуты. В электродную ячейку, представляю щую собой стеклянный сосуд, разделен ный краном на два объема - рабочий объем и объем сравнения, вводят два электрода - электрод сравнения (кало мельный полуэлемент, погруженный в насыщенный раствор хлористого калия Е -0,245 в) и рабочий электрод (компонент разделяемой смеси в воде и измеряют электродвижную силу цепи для чего используют 6J7OK ВЫСОКООМНОго вольтметра от потенциостата П-584 Регистрацию измерения электродного потенциала вО времени прозводят элек ронными самописцами КСП-4. Описанным образом измеряют стационарные электродные потенциалы при различных концентрациях реагента. Чтобы показать соответствие разности потенциалов разделяемых минера лов коэффициенту селективности процесса флотации бьоли выполнены лабора торные исследования по известному способу УГОЛЬНОГО шлама вольностью 16,5%. Полученные данные приведены в табл.1. Из табл. 1 видно, что чем больше разность электродных потенциалов, разделяемых компонентов слоем при дозе латекса к,р ,тем выше показатель селективности. В частности, для реагента-латекса повышение разности электродных потенциалов на ЮмВ приводит к повышению коэффициента селективности на 0,0579. В табл. 2 приведены данные, полученные в лабораторных условиях с помощью описанного метода, характеризующие соответствие между разностью электродных потенциалов и коэффициентами селективности для различных реагентов при флотации угольного шлама зольностью 16,5%. Из табл. 2 видно, что разность электродных потенциалов четко характеризует селективную способность реагентов. В частности, для угольного шлама наилучшего разделения позволяет получить латекс СКС-50ПГ. Зависимость между дозой латекса и показателем селективности характеризуется данными табл. 3 на примере разделения пиролизованного осадка сточных вод. Из табл. 3 видно, что увеличение дозы латекса свыше 40 мг/л приводит к очень незначительному повышению селективности его действия. Поэтому целесообразно остановиться при выборе дозы латекса для пиролизованного осадка сточных вод на величине 40-45 мг/л. Зависимость между дозой керосина осветлительного и показателем селективности характеризуется табл. 4 на примере шихты ОФ 2 Макеевского КХЗ. С помощью предлагаемого способа можно сравнивать различные реагенты по их селективной способности для каждой смеси минералов, а по кривой изменения разности потенциалов для данной пары разделяемых веществ выбрать оптимальную дозу (расход) реагента. Использование способа в коксохимической, угольной промышленности, в коммунальном хозяйстве позволяет резко сократить затраты.труда и ;Времени на выбор реагента и обеспечить его оптимальный расход.

Неорганическая часть пиролизованного осадка первичных отстойников

Глинистый сланец

То же

Неорганическая, часть сырого осадка первичных отстойников

Антрацит

Глинистый сланец

Монокарбоксиметилцеллюлоза

Стирольно-инденовая Разность электродных потенциалов, мВ 20 36 49 59 Коэффициент селективности0,39 0,48 0,55 0,61

Таблица 1

77

0,71 0,70

75 0,66

67

0,53

44

36

61

0,62

35

Таблица 2

0,61

59 66 76 77 77 78 78 0,65 0,705 О ,71 0,71 0,7.2 0,72

Доза керосина осветлительного,

Показатели

100 150 180 200 I 250 |

Разность потенциа55 102 104 104 104 104 лов , мВ

Коэффициент селективности0,57 0,86 0,87 0,87 0,87 .0,87

Формула изобретения

Способ оценки селективности реагента, заключающийся в периодическом дозировании реагента при различных концентрациях, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, экономичности, упрощения способа и уменьшения времени его осуществления, для каждого значения концентрации реагента замеряют значение электродного потенциала индикаторного электрода, выполнен ного из разделяемых компонентов, строят кривые зависимости потенциа/

Щ

/

Ддй конпоненпа2

Таблица 4 мг/л

300

лов от концентрации реагента для каждого минерала и по максимальной разности потенциалов оценивают селективную способность реагента для данной 20 пары компонентов.

Источники информации, принятые во.внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР № 421371, кл. В 03 О 1/02, 1976. 25 2. Акопов М.Г., Блатов И.С. и

Бунин Г.М. Гравитационные и специальные методы обогащения мелких классов углей. Недра, 1975, с. 226-227 (прототип).

Для квнпонемта /

5

to

)J

1i

(цд-зентц й{1пг1л