Собиратель-вспениватель для флотации угля Советский патент 1981 года по МПК B03D1/02 

(54) СОБИРАТЕЛЬ-ВСПЕНЖАТЕШ ДЛЯ ФЛОТАЦИИ УГЛЯ

Изобретение относится к флотационному обогащению каменных углей и може быть использовано на любой углеобогатительной фабрике. При флотации углей в промышленных условиях применяют смесь двух типов: реагенты-собиратели и пенообразовател В качестве собирателей используют апо лярные соединения типа керосина разли ных сортов, а пенообразователей - поверхностно-активные вещества (кубовые остатки от производства бутиловых спиртов методом оксосинтеза, пенореагент и др.) l . Однако, будучи отходами различных производств, указанные выше реагенты отличаются непостоянством состава, за частую сравнительно низкой флотационной активностью и,, главное, недостаточной селективностью флотации, особенно при обогащении высокозольных труднообогатимых углей. Под селективностью флотации имеется в виду снижение зольности флотоконцентрата по сравнению с известными реагентаьш при одимаконых выходах концентрата. Известно npuMCHeiBieнекоторых индивидуальных соединени длч флотации угля, которые обладают одновременно высокими собирательными и пенообразующими СБО Чствами, значитечьной флотационной активностью и, главное, повышенной селективностью при флотации угольных шламов. К ним относится, в первую очередь, 2-метилнонан-3-ол-5-он4 (катооксиметилнонан) Г2 . Однако для катооксиметилнонана, как и для флотореагента, характерны их повышенная вязкость и относительно малая доступность сырья для его синтеза. Повышенная вязкость (20 ) реагента приводит, к необходимости введения при флотации дополнительной операции - подготовки пульпы для флотации - для адсорбции флотореагента на поверх-ности угольных зерен. Для про3ведения такой, операции необходима установка специальных аппаратов, что приводит к усложнению и удорожению процесса флотации при применении из вестного флотореагента. Кроме того, для производства Катооксиметилнонана применяют малодоступное и дорогое сырье, что сдерживает широкое производство известного реагента. Известны соединения Е-производной капроновой кислоты, ранее при флотации угля не использовавшиеся ГЗЗ Цель изобретения - упрощение процесса флотации и повышение технологических показателей процесса, I Указанная цель достигается применением в качестве собирателя-вспенива теля Е-производных капроновой кислоты формулой с- R ьН СИ,,-iCHr)4 -хцргде ,он,5см. R Установлено, что вьш1еприведенные соединения сочетают в себе хорошие собирательные и пенообразуюш 5е свойства и высокую селективность флотации в чем не уступают катооксиметилнонан Пример. 100 г угля крупностью 0+0,5 мм перемешивается с водой при соотношении твердого к жидкому т:ж 1:4 В тсамере флотомашины объемом 0,5 л число оборотов импеллера 1400 о /мин. По истечении 2 мин перемешивания в камеру подают расчетное количество реагента, пропилового эфира - хлоркапроновой кислоты (0,2 г и проводят контактирование пульпы с ре гентом 30 с. Затем в камере устанавл вают перегородку и осуществляют съем концентрата до окончания флотации. В результате получают концентрат 63,0 г (зольность 16,7%) и отходы 32,0 т (зольность 54,3%). С применением пропилового эфира Е-хлоркапроновой кислоты зольность концентрата (при примерно одинаковых выходах) значительно ниже, чем у про мьшшенного реагента и близка к извес ной. Так, со смесью керосина и кубовых остатков (2%) при выходе концент рата 71,2% его зольность 13,5%. При флотации же с Е-хлорпроизводным при выходах 62,8 и 68,2% зольность 15,2 и 15,6% и близка к известной. Таким образом, Е-производные капро- 55 новой кислоты являются высокими селективными собирателями-вспенивателями для флотации угля. Все они имеют 6 достаточно длинный гидрофобизирующий углеводородный радикал (С), что обуславливает хорошие собирательные свойства. Наличие гетероатомов кислорода и полярное строение молекулы объясняет поверхностную активность реагентов. Пенообразующие свойства этих соединений, определенные по способностям диспергировать воздух в камере флотомашины, выше, чем у известных поверхностно-активных пенообразователей, кубовых остатков от производства бутанолов реагентов Т-66, зеленого и соснового масел и т.п. Однако повьш1енные собирательные и Пенообразующие (и эмульгирующие) свойства не объясняют явление селекции. По всей видимости, селективность флотации при использовании Е-производ|ных капроновой кислоты объясняется сочетанием селективной адсорбции и следующей за ней избирательной флокуляции. Селективная адсорбция объясняется тем, что данные реагенты адсорбируются на поверхности угольных зерен, образуя водородную связь с функциональными группами на поверхности угля (физическая адсорбция практически не имеет места). Бифункционапьность затрудняет в дальнейшем неселективную флокуляцкю (слипание обмасленных зерен) из-за электростатического отталкивания. Все это в конечном итоге приводит к повышению избирательности флотации. Известно, что на углеобогатительных фабриках для подготовки пульпы с реагентами применяются различной конструкции аппараты для кондиционирова ния: контактные чаны, агрегаты Каскад, аппараты АКП-1600® и др. Одним из основных назначений таких аппаратов является предварительная гидрофобизация поверхности флoтиpye шпc угольных зерен. Исследования показали, что высокая эффективность флотации с применением Е-производных капроновой кислоты может быть достигнута без применения специальных аппаратов для подготовки пульпы в том числе указанных вьш1е. В этом случае собиратель-вспениватель распределяется только по камерам флотомашин и технологический узел, связанный с предварительной подготовкой пульпы, исключается, что снижает затраты на оборудование и обслуживание флотационных отделений. Такое положительное действие Е-пр изводных капроновой кислоты объясняется малой вязкостью и повышенной реакциокной способностью собирателявспенивателя при его адсорбции на поверхности флотируемых угольных зерен. Формула изобретения Применение Е-производных капроновой кислоты формулы сна-{с«г) где v( R-Ct ,OH,SCN. в качестве собирателя-вспеиивателя для флотации угля. Источники ииформации, принятые во внимание при экспертизе 1. Шубов Л.Я. Запатентованные фло- тационные реагенты и их применение. М., Недра, 1973, с. 75-77. i 2. Авторское свидетельство СССР ho заявке 2641209/22-03, кл. В 03 D 1/02, 1978. 3. Препаративная органическая химня. М.-Л., 1964, с. 466 (прототип