Способ флотации угля и графита

(511 4 В 03 0 1/00 зе( 1 1 ц)рт,1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ийууг г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Иркутский политехнический институт(54) СПОСОБ ФЛОТАПИИ УГЛЯ И ГРАФИТА(57) Изобретение относится к технологии обогащения полезных ископаемыхи позволяет повысить извлечение ценного компонента и качества концентрата. Исходное сырье предварительнокондиционируют с собирателем и вспенивателем, а затем проводят флотацию. В качестве собирателя вводятпродукт щелочного гидролиза бурых углей. Продукты щелочного гидролиза бу" рых углей представлены высокомолекулярными полифункциональными гуминовыми кислотами, структура которых не установлена. Гуминовые кислоты выделялись обработкой бурого угля 0,5 н.раствором едкого натра. Гуминовыекислоты исследовались методами злементарного и функционального анализов, ИК-спектроскопии, ЯМР С, ЭПР- спектроскопии. Результаты элементного анализа, Х: С 53,70; Н 4,85, Я1,49; Я 4,43; О 35,53, Результатыфункционального анализа, Х: общая а кислотность 12,38; СООН 9,24; ОНМ 3,14; СО 4,25. Применение данного реагента позволяет при флотации угольного шлама снизить зольность кониент- ь рата на 2,432; увеличить степень извлечения горючей массы на 57., а выход Б концентрата на 14,7 Х.Изобретение относится к технологии обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при флотационном обогащении угольного шлама и графитовой руды. 5Целью изобретения является повыше ние извлечения полезного компонентаи качества концентрата,Флотацию угольных шламов и графитовой руды проводят при замене собирателя-керосина собирателем, полученным в результате щелочного гидролиэабурых углей.Продуктами щелочного гидролиза бурых углей являются высокомолекулярные полифункциональные гуминовые кислоты, структура которых не установлена.Гуминовые кислоты выделяют обработкой бурого угля 0,5 н. растворомедкого натра. Выделение осуществляютследующим образом. Б стеклянный сосуд засыпают 1 кг угля, размолотогона шаровой мельнице до крупности0,1 мм, и заливают 3 л 0,5 н. раствора едкого натра, Через 24 ч отфильтровывают остаток угля и вновь заливают 0,5 н. раствором едкого натрана 24 ч. После фильтрования растворыгуминовых кислот объединяют и производят подкисление раствора 15%-нойсоляной кислотой до рН 2. Выпавшие восадок гуминовые кислоты отфильтровывают, отмывают от соляной кислоты дистиллированной водой и высушивают 35ов сушильном шкафу при 70 С. Выход гуминовых кислот на органическую массуМугунского угля - 30,7%.Для флотации готовят растворы гуминовых кислот в щелочной водной среде (1%), при этом рН 9. Для флотации можно использовать растворы гуминовых кислот без их предварительного осаждения, т,е. непосредственно растворыгуминовых кислот в 0,5 н, растворе едкого натра, полученные после обработки угля водным раствором щелочи.Гуминовые кислоты исследованы методами элементного и функционального айализов, ИК-спектроскопии, ЯМРС50 и ЭПР-спектроскопии. Результаты элементного анализа, %.: С 53,70; Н 4,85; И 1,49; Б 4,43; 55 О 35,53,Результаты функционального анализа, %: общая кислотность 12,38; СООН 9,24; ОН3,14; СО 4,25. ИК-спектры гуминовых кислот регист.рируют на приборе Бресогд в таблетках с КВг. Спектры имеют полосы, характеризующие гидроксильные группы,связанные водородной связью в области 3300-3600 смполосы, отвечающиеколебаниям алифатических СН и СН,групп при 2850 и 2920 см , полосыпоглощения карбонильных С=О связейпри 1700 см 1, интенсивные полосыС=С связей ароматических и олефиновыхсистем и полосы поглощения в широкойобласти 1100-1400 см , характерныедля С-О связей простых и сложных эфиров. В целом данные ИК-спектров подтверждают результаты элементного ифункционального анализов,Спектры ЯМР пС регистрируют наспектрометре Вги 1 ег УР. Образцы готовят,в виде 25%-ных растворовгуминовых кислот в дейтеро-воде, куда добавляют 2% ИаОД. При анализеспектров ЯМР С получают количествениные данные, характеризующие степеньароматичности Йа и распределение углерода и кислорода по функциональнымгруппам в гуминовых кислотах: Йа == 0,34; О-С=О 10%; С=О 7,.5% (по содержанию углерода); О-С=О 25;9%, С=О9,7% (по содержанию кислорода), Изсопоставления данных функциональногоанализа, определенного химическимиметодами и методом ЯМР С, следует,что в гуминовых кислотах высоко содержание кислорода в сложно-эфирныхгруппах и составляет около 16%. КроЭме того, спектры ЯМР С качественнохарактеризуют алифатическую частьорганического вещества гуминовых кислот, которая представлена короткимисильно разветвленными мостиковымиструктурами между ароматическимифрагментами. Изучение гуминовых кислот методом ЭПР-спектроскопии показало высокую концентрацию парамагфФнитных центров, равную 4,8 г х 1 ОШирина сигнала ЭПР составляет 6 Гс,сигнал синглетный, анизотропия сигнала не наблюдается. Это позволяетсделать заключение, что пара-магнетизм гуминовых кислот обусловлен развитой системой сопряжения, куда наряду с ароматическими фрагментамимогут входить и кислородсодержащиерадикалы типа семихинонного,Способ осуществляют следующим способом,319907 Формула изобретения Способ флотации угля и графита, включающий предварительное кондиционирование исходного сырья с собирателем и вспенивателем, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения извлечения полезного компонента и качества концентрата, в кондиционирование в качестве собирателя вводят продукт щелочного гидролиза бурых углей. Составитель В. Шубина Редактор А. Лежнина Техред В.Кадар Корректор Г. РешетникЗаказ 2549/7 Тираж 511 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Руду и шлам измельчают, вводят модификаторы и регуляторы рН среды, а затем в кондиционирование вводят продукты щелочного гидролиза бурых углей и вспениватель и проводят флотацию.П р и м е р. Испытания проводили на угольном шламе Черемховского месторождения и тальково-графитовой руде, Исходный угольный шлам, содержа .щий 13,3 глинистых и 20,7 Х минераль,ных примесей измельчали в шаровой мельнице до 0,2 мм. Исходную тальково-графитовую руду крупностью 3 мм измельчали в шаровой мельнице до 0,8 мм. Доизмельчение черновых концентратов во 1 и 11 стадиях осуществляли до 0,5 и 0,2 мм также в шаровой мельнице, Основную флотацию угольного шлама и тальково-графито вой руды осуществляли в механической флотомашине "Механобр" с объемом камеры 1000 мл. Указанные операции осуществляли в машине этого же типа, но меньшего объема. 25Оптимальные результаты при флотации угольного шлама керосином получе-Л ны при расходе керосина 2 10 кг/кг. При этом содержание золы в концентра 30 те 13,33 , степень извлечения горючей массы 92,6 . Оптимальные результаты при флотации графитовой руды керосином получены при расходе 3510 кг/кг. Содержание эолы в концентрате 12,7 , извлечение углерода35 90,25 . Эксперименты по замене керосина реагентом гуминовой кислоты при флотации угольного шлама отличаются от базовых расходом заменителя и отсутствием подачи реагента в контрольную флотацию. В основную флотацию собиратель - гуминовую кислоту - подают 45 в количествах от 5 10 до 18 10 кг/ /кг переменно. 4Гуминовые кислоты могут быть использованы в качестве заменителя керосина при флотации угольных шламов (расход гуминовых кислот 12 1 О кг/ /кг). При этом выход концентрата 88,8 , зольность концентрата 10,9%, а степень извлечения горючей массы 97, 6 .При флотации графитовой руды гуминовой кислоты эксперименты отличаются только расходом гуминовой кислоты. В 1 основную флотацию подают от 2 10 до 4 10 кг/кг гуминовой кислоты переменно, во 11 основную флотацию - 15 10 кг/кг, в 111 основную флотацию - 7 1 О кг/кг. Оптимальные результаты наблюдаются при расходе гуминовой кислоты в 1 основную флотацию 27 10 кг/кг. При этом графито- вый концентрат содержит эолы 6,21 при извлечении углерода 93,69 .Анализ полученных результатов г свидетельствует о возможности замены керосина гуминовой кислотой как при флотации угольного шлама, так и при флотации графитовой руды. При флотации угольного шлама зольность концен.- трата снижается на 2,43%, степень извлечения горючей массы увеличивается на 5 , выход концентрата возрастает на 14,7 . Качество графитового концентрата также улучшается, извлечение углерода увеличивается на 3,443, зольность концентрата уменьшается на 6,5%.