Способ обогащения и обвоживания угля “овзумс

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 2 1)5 В 03 В 7/00 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ кислот дноатомныи ен Он и его го ги, или ги,ится к о я. преиму одисперсно п малой и трудноо ации, сливн о-шламов ых фабри ием изобрбога щению щественно го уголь- плотности, богати мых, ых и сброого хозяйк и являетения по ие эффе и обезв повыше а щения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Донецкий политехнический институт (72) П, В. Сергеев, В. С. Белецкий и А. Т. Елишевич(54) СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ УГЛЯ ОВЗУМС(57) Изобретение относится к обогашению и обезвоживанию угля и м.б. использовано при обогащении хвостов флота ции и сливных и сбросовых продуктов водношламового хозяйства углеобогатительных фабрик. Цель - повышение эффективности процесса обогащения и обезвоживания угля. Для этого перед перемешиванием угля с маслом в масло вводят ароматические соединения в количестве от 5 до 1000 от массы масла. В качестве ароматических соединений используют бензальдегидоО Си его гомологи. Также могут Изобретение относ и обезвоживанию угл высокозольного, тонк ного шлама из пуль относящихся к категори например хвостов флот совых продуктов води ства углеобогатительн ется усовершенствован авт. св,1248661.Цель изобретения - тивности процесса обо живания угля. ЯО 1558473 ыть использова ны ароматические кетофенил или алкил, или бензойФои ее гомологи ил бензохион 0= = о и его гомоло При этом резко снижается разность полярностей между масляным реагентом и окисленной угольной поверхностью. Это приводит к упрочнению адгезионной связи уголь - масляный реагент. В процессе перемешивания вводят реагент - гидрофилизатор и перемешивание ведут от 2 до 5 мин. После перемешивания выделяют флокулы из породы и воды гравитацией. Выделенные флокулы гранулируют в водной среде при соотношении ТЖ от 115 до 12 в присутствии полимера с последующим отделением гранул на сите. 5 з.п. ф-лы. В способе обогащения и обезвоживания угля ОВЗУМС (обогащение высокозольного угля масляной селекцией), включающем перемешивание гидросистемы угля с маслом до образования флокул, выделение флокул из породы и воды гравитацией, причем в процесссе перемешивания вводят реагент - гидрофилизатор и перемешивание ведут от 2 до 5 мин, выделенные флокулы гранулируют в водной среде при соотношении Т:Ж от 1:1,5 до 1:2 в присутствии полимера с последующим отделением гранул на сите, перед перемешиванием в15584733масло вводят ароматические соединения вколичестве от 5 до 10 Я от массы масла. оиспользуют; бензальдегид 0 - с и его 5он В качестве ароматических соединений гомологи; ароматические кетоны составав-с - н1 где К - фенил; К- фенилоили алкил; бензойную кислоту 0 с фн ее гомологн; одноатомный фенол -Они его гомологи; бензохинон 0= = 0 и его гомологи.Новизна предлагаемого способа заключается в том, что в масляный реагент вводят ароматические соединения с карбонильными, карбоксильными, гидроксильными и хиноидными группами в количестве 5 - 10 от массы масляного реагента; в качестве ароматических соединений используют бензальдегид йО- сф и его гомологи; аро"нв-с - в матические кетоны состава , гдео К - фенил; К - фенил или алкил; бензойоную кислоту Я)- с, и ее гомологи;онодноатомный фенол -он н его гомо. логи; бензохинон 0= = о и его гомо 10 15 20 25 30 4полярностей контактирующих фаз. Эта разность в свою очередь определяется разностью электрических дипольных моментов молекул масляного реагента и угольной поверхности, Следовательно, при взаимодействии аполярных молекул реагента с полярными кислородсодержащими группами на окисленных участках угольной поверхности образуются непрочные адгезионные связи уголь - масляный реагент, Введение в масляный реагент ароматических соединений с карбонильными, карбоксильными, гидроксильными и хиноидными группами, обладающих значительным дипольным моментом, позволяет резко снизить разность полярностей между масляным реагентом и окисленной угольной поверхностью, что в свою очередь приводит к упрочнению адгезионной связи уголь - масляный реагент, При этом между поверхностными молекулами угля и указанными ароматическими соединениями помимо универсальных дисперсионных действуют ориентационные и индукционные межмолекулярные ван-дер-ваальсовы силы, а также возникают взаимодействия химической природы - водородные и донороно-акцепторные связи. Рост прочности адгезионного контакта уголь - связующее способствует повышению скорости процесса масляной селекции, а также более интенсивному вытеснению воды с угольной поверхности.Усиление межмолекулярных взаимодействий происходит не только на границе уголь - масляный реагент, но и в самом реагенте. Это оказывает решающее влияние на последующую стадию флокулообразования. Как известно, агрегация омас логи.Введение в масляный реагент ароматических соединений с карбонильными, карбоксильнымн, гидроксильными и хиноидными группами позволяет повысить прочность адгезионного контакта реагента с углем, в особенности на окисленных участках мозаичной угольной поверхности, представленных различными кислородсодержащими группами, обладающими значительным дипольным моментом, Широко применяемые в практике масляной грануляции масла нефтяного происхождения (мазут, дизельное топливо и др.) и каменноугольные масла в основном представлены парафиновыми, нафтеиновыми, двух- и трехъядерными конденсированными ароматическими (типа нафталина и антрацена) соединениями, обладающими симметричным строением молекул. Вследствие этого их электрический дипольный момент практически равен нулю, а сами масляные реагенты в основном выступают как аполярные вещества. В соответствии с известным в теории адгезии правилом Дебройна прочность адгезионного контакта уголь - масляный реагент тем выше, чем меньше разностьленных угольных частиц происходит по аутогезионному механизму за счет взаимодействия поверхностных пленок масляного реагента. При этом в зоне контакта пленок происходит восстановление баланса межмолекулярных сил, и прочность образующегося агрегата определяется когезией связующего масляного реагента. В свою очередь, когезия реагента тем выше, чем сильнее в нем межмолекулярные взаимодействия. Следовательно, введение в мас 3540 адгезионного контакта уголь - связующее, но и способствует упрочению связей внутри 50 55 углемасляных агрегатов на стадии флокуляции, что предотвращает их разрушение в процессе перемешивания и последующего обезвоживания, Вследствие этого, удается избежать заострения породной фракции фрагментами разрушившихся флокул, приводящего к снижению селективности процесса масляной селекции.Таким образом, введение в масляный реагент ароматических соединений с указанными кислородсодержащими группами повышает эффективность обогащения и ляный реагент указанных ароматических45 .соединений не только повышает прочность5обезвоживания угля методом масляной селекции ОВЗУМС на всех его стадиях,Введение в масляный реагент ароматических соединений с карбонильными, карбоксильными, гидроксильными и хиноидными группами в количестве 5 - 10 Я от массы масляного реагента позволяет обеспечить высокую эффективность процесса обогащения и обезвоживания практически всего диапазона продуктов, для переработки которых предназначен способ, - отходов флотации, сливных и сбросовых продуктов водно-шламового хозяйства углеобогатительных фабрик.Пример. В лабораторных условиях осуществляют процесс обогащения и обезвоживания отходов флотации по предлагаемому способу. Зольность твердой фазы отходов составляет 59,7 Я, средняя крупность угольных зерен 0 - 35 мкм, плотность пульпы 70 г/л, В качестве реагента-гидрофилизатора минеральной компоненты используют кальцинированную соду, подавае-. мую в количестве 0,6 Я от массы твердого в пульпе. В качестве связующего масляного реагента взято масло для омасливания шихты производства Авдеевского КХЗ. Перед подачей масляного реагента в пульпу в него вводят ароматическую добавку - бензальдегид в количестве 7 Я от массы исходного масляного реагента. Расход масляного реагента с добавкой составляет 2 Я от массы твердой фазы пульпы.Исходную гидросмесь с введенными в нее кальцинированной содой и маслом для омасливания шихты с добавкой перемешивают в контактном чане при скорости вращения импеллера 2000 об/мин (линейная скорость 6,3 м/с) в течение 5 мин. Через 3,4 и 5 мин перемешивания осуществляют отбор проб и с помощью микроскопа определяют средний диаметр образующихся флокул. После 5 мин перемешивания продукт подают на центрифугу НОГШ, с помощью которой флокулы удаляют из гидро- смеси. Полученный концентрат (кек) подвергают анализу на влажность по стандартной методике, Твердую фазу фугата центрифуги (отходы масляной селекции) после выпаривания воды подвергают анализу на зольность,Обогащение и обезвоживание по предлагаемому способу повторяют при добавке в масляный реагент 3,5,10 и 12 О 4 бензальдегида. Такая серия опытов проводится по каждой из предлагаемых ароматических добавок,Одновременно с этими опытами по обогащению и обезвоживанию угля по предлагаемому способу проводится процесс по известному способу т.е. без ввода в исходный масляный реагент перечисленных ароматических соединений. Для этого гидросмесь 6того же угля с введенными в нее реагентами - кальцинированной содой (0,6 Я от массы твердого) и маслом для омасливания шихты (20 от массы твердого) перемешивается в том же режиме (2000 об/мин), что и при предлагаемом способе в течение 5 мин. Затем флокулы отделяются от отходов на центрифуге НОГШ.Результаты исследований показавают,что введение в связующий масляный реа гент ароматических соединений с карбонильными, карбоксильными, гидроксильными и хиноидными группами позволяет существенно повысить эффективность процесса обогащения и обезвоживания угля. Это проявляется в снижении влажности концентрата (кека) на 2 - 5 додО, повышении зольности отходов селекции на 5,5 - 7,5 Я по сравнению с базовым способом. Кроме того, создается возможность для сокращения времени селекции, а следовательно, повышения произво дительности аппаратов процесса ОВЗУМС.Аналогичные результаты получены приприменении в качестве добавок алкилзамешенных гомологов указанных соединений.25 Формула изобретения1. Способ обогащения и обезвоживанияугля по авт. св. Мо 1248661, отличающийсятем, что, с целью повышения эффективности процесса обога щения и обезвоживания угля, перед перемешиванием в масловводят ароматические соединения в количестве от 5 до 1 ОЯ от массы масла,2, Способ по п, 1, отличающийся тем,что в качестве ароматических соединенийиспользуют бензальдегид - со и его35 / "цгомологи.3. Способ по п. 1, отличающийся тем,что в качестве ароматических соединенийиспользуют ароматические кетоны состава40 н-с - вогде К - фенил;К - фенил или алкил.4. Способ по п. 1, отличающийся тем, 45 что в качестве ароматических соединенийиспользуют бензойную кислоту (Я- со 1и ее гомологи.5. Способ по и. 1, отличающийся тем,что в качестве ароматических соединений50используют одаоатомный фенол- Они его гомологи.6. Способ по п. 1, отличающийся тем,что в качестве ароматических соединений55используют бензохинон 0= = 0 и егогомологи.