Способ флотации угля

 

Использование: обогащение полезных ископаемых методом флотации, в частности обогащение угля. Сущность изобретения: исходное сырье подвергают предварительному пульпированию, полученную пульпу кондиционируют с собирателем и вспенивателем, после чего производят разделение с выделением горючей массы в концентрат; в качестве собирателя вводят технический продукт производства полиизобутилена, представляющий легкие элигомеры изобутилена. 3 табл.

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

Известен способ флотации гидрофобных материалов, заключающийся в предварительном пульпировании, кондиционировании с тракторным керосином и тяжелым маслом [1]. Недостатком этого способа флотации гидрофобных материалов является высокий расход реагентов и пониженная скорость флотации, а следовательно, и низкая производительность флотационных машин.

Известен также способ флотации угля, включающий предварительное пульпирование, кондиционирование с использованием реагентов, полученных окислением технических продуктов нефтехимии с целью повышения в их составе кислородсодержащих соединений [2]. Однако получение окисленных кеpосинов требует больших затрат и специально подготовленных технических продуктов. При этом, несмотря на высокую эффективность реагентов, извлечения горючей массы в концентрат и скорость флотации угля недостаточно высокая.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ флотации угля, включающий предварительное пульпирование и кондиционирование угля с реагентом-собирателем и реагентом-вспенивателем, в котором в качестве реагента-собирателя вводят тракторный керосин, а в качестве вспенивателя - кубовые остатки от производства бутиловых спиртов (КОБС) [3] . Недостатком способа является пониженная скорость флотации при повышенных расходах реагентов, что приводит к снижению извлечения горючей массы углей в концентрат.

Цель изобретения - повышение извлечения горючей массы в концентрат. Достигается это тем, что в известном способе флотации угля, включающем предварительное пульпирование и кондиционирование пульпы с собирателем и вспенивателем, в качестве реагента-собирателя в процесс вводят технический продукт производства полиизобутилена, представляющий легкие олигомеры изобутилена.

Физико-химические свойства легких олигомеров изобутилена (отход производства полиизобутилена (ПНБ) с молекулярной массой 800-1000; 700-1500). Плотность, 0,750-0,850 Вязкость кине- матическая при 20^оС, мм²/с, не более 6 Температура вспыш- ки в закрытом тигле, ^оС, не ниже 8 Массовая доля воды, % Отсутствует Массовая доля ионов хлора, %, не более 0,8 Фракционный состав, температура начала кипения, не менее, ^оС 100 температура конца кипения не более, ^оС 320 Иодное число 125-140 Содержание арома- тических углеводо- родов, не более, % 10-15 Кислотное число, мг КОН/г, не более 0,35 Температура засты- вания, ^оС не выше (-60) Технический продукт - легкие олигомеры изобутилена в настоящее время в качестве флотореагента не используется.

Легкие олигомеры изобутилена используются в качестве котельного топлива (Никитин Ю. Е. , Муринов Ю.К. и др. Химия Экстракции сульфоксидами. Успехи химии, 1976, N 12, с.2233-2259). На основании вышесказанного можно сделать вывод, что предложенное техническое решение обладает критерием "существенные отличия".

П р и м е р. 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 реагента-собирателя - легкие олигомеры изобутилена и проводят контактирование его с угольной пульпой в течение 40 с, а затем подают порцию вспенивателя - кубовых остатков производства бутиловых спиртов и после 20 с контактирования реагентов с пульпой 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 последующим контактированием их с углем в течение 60 с. После контакта навески угля с реагентами в пульпу подают вновь воздух и производят съем второго концентрата. Общий расход реагентов и количество дозирований в пульпу определяется их флотационной активностью. Результаты флотации угольной мелочи показывают, что использование в качестве реагента-собирателя легких олигомеров изобутилена с кубовыми остатками бутиловых спиртов позволяет повысить извлечение горючей массы в концентрат с 72,2-81,3% до 74,2-82,8%, а зольность отходов с 54,7-63,0% до 56,2-64,6%, при одновременном снижении расхода реагентов с 0,535-0,860 кг/т до 0,390-0,545 кг/т (табл.1).

Улучшение флотационной активности легких олигомеров изобутилена объясняется их высокой гидрофобизационной и эмульгирующей способностью по сравнению с тракторным керосином. Установлено, что выход всплывшего продукта в монопузырьковом аппарате Халлимонда в случае использования легких олигомеров изобутилена на 10-15% выше по сравнению с применением тракторного керосина (табл. 2). Кроме того, изучение дисперсности эмульсии реагентов-собирателей в воде показало, что средний диаметр капелек эмульсии легких олигомеров изобутилена ниже, а их размер более равномерен по сравнению с тракторным керосином (табл.3).

Высокая гидрофобизация угольной поверхности при адсорбции легких олигомеров изобутилена (в связи с изостроением углеводородного радикала непредельных углеводородов) и наличие более мелких с равномерным размером капелек эмульсии в воде положительно сказывается на флотационной активности нового реагента-собирателя по сравнению с применением тракторного керосина.

Таким образом использование нового реагента-собирателя - легких олигомеров изобутилена позволяет повысить извлечение горючей массы в концентрат на 1,5-2,0% , при одновременном снижении расхода реагента-собирателя на 20-50%.

При равном расходе реагентов выход концентрата повышается на 9%, зольность отходов флотации на 9,9%, а извлечение горючей массы в концентрат на 10,6%.

Формула изобретения

СПОСОБ ФЛОТАЦИИ УГЛЯ, включающий предварительное пульпирование исходного сырья, кондиционирование пульпы с собирателем и вспенивателем и разделение с выделением горючей массы в концентрат, отличающийся тем, что в кондиционирование в качестве собирателя вводят технический продукт производства полиизобутилена, представляющий легкие олигомеры изобутилена.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2