Способ флотации высокозольных углей

(5)5 В 03 О 1/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКО екии горно-металлурм. Г.И. Носова и М лургический комби гниат. Коногия НеОЛ относится к обогащению мых и м.б. использовано ната калия и катализатоример перма и высших парафиновых угдкой фазе сначала образуные продукты - перекиси, кислоты различного строеочных соедин е промеж е мгновен , что да оцесс, на твенного а с иэмеримывоэможность авляя его в сторазования треГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Магнитогорсский институт итогорский металим. В,И. Ленина(54) СПОСОБ ФЛОТАЦИИ ВЫСОКОНЫХ УГЛЕЙ(57) Изобретениеполезных ископае Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при флотации труднообогатимых высокоэольных углей,Целью изобретения является пов шение выхода и качества концентрата,Пульпу кондиционируют с собирателем- раствором крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях, вспенивателем и выделяют горючую массу. В кондиционировайие перед собирателем дополнительно вводят кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов (оксидат).Процесс окисления высших парафинов в жидкой фазе проводят при температуре 320-360 С в присутствии окислителей, на Ы 2, 1579569 А 1 2при флотации труднообогатимых высокозольных углей. Цель - повышение выхода и качества концентрата. Пульпу кондиционируют с собирателем-раствором крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях и с вспенивателем. Перед собирателем в кондиционирование вводят кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов (оксидат), затем проводят флотацию. По отношению к поверхности угля оксидат обладает активирующим действием. Происходит усиление собирательных свойств и стабильности раствора крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях. Активирующее действие оксидата обусловлено его специфическим строением и составом. Способ повышает выход концентрата на 5,21; и снижает зольность концентрата на 0,40/. ров.При окислен леводородов в ж ются промежуто спирты, кетоны, ния и т.д.Образовани нии протекает н ми скоростями регулировать пр рону преимущес буемых продукто При жидкофазном окислении парафиновых углеводородов присутствие слабых кислот приводит к этерификации спиртов с образованием сложных эфиров, а присутст 157 о 5695 - 1030 вие перманганата способствует образованию высших карбоновых кислот,Из полученного продукта, представляющего собой смесь различных полифункциональных соединений, отделяют 5ректификацией так называемые сырые жирные кислоты, которые затем подвепгаютфракционному разделению и последующе.му использованию различных фракций дляпроизводства спиртов, моющих и других поверхностно-активных веществ.Окисление парафиновых углеводородов и последующую переработку продуктов ректификации проводят, например, нахимическом заводе. 15Кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов (оксидат) представляет собой вязкуюбесцветную жидкость с характерным слабым запахом и имеет следующий состав, 20мас %Предельные углеводороды 15 - 20Сложные эфиры нормальногостроения 10-17Оксикислоты 10 - 15 25Циклические эфиры(лактоны)Поликислоты нормальнога иизостроения, высшие спирты,жирные кислоты ОстальноеПроведенными исследованиями установлено, что кубовый остаток ректификациипродуктов жидкофазного окисления высших парафинов (оксидат) обладает активирующим действием по отношению кповерхности угля, обеспечивающим усиление собирательных свойств и повышениестабильности действия флотореагента-собирателя.Актиаирующее действие кубового остатка ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов(аксидата) обусловлено особенностями 45строения молекул веществ, входящих в состав этого продукта.Так, закрепление молекул спиртов наугольных частицах осуществляется за счетводородных связей, возникающих между 50ОН-группами спиртов и кислородсодержащими участками угольной поверхности: ОНО. В молекулах эфиров имеет месталокальное сосредоточение электроннойплотности на атоме кислорода эфирной 55групп ы - С - О-С-. вследствие чего эфирнаягруппа способна закрепляться специфически на адсорбционных центрах угольной поверхности, несущих на себе частичныйпбложительный заряд(0К карбонильной группе, входящей в составсложноэфирной и карбоксильнай группировок реагента, электронное облако смещено+б -Ок атому кислорода0 Благодаряэтому смещению у атома кислорода возникает некоторый отрицательный заряд - д,а у атома углерода - дробный положительный заряд + д . В целом сложноэфирнаягруппа с электронной точки зрения имеетсложное строение: каждый входящий в неекислород(и карбонильный, и алкоксильный)способен к специфическому взаимодействию с положительными адсорбционнымицентрами угольной поверхности.Энергетическое состояние циклических структур(лактанов, лактидов), определяющее их сорбционные свойства, обусловлено характерам электраных смещений, вызываемыхприсутствием кислорода в кольце, наприл 1 ЪН-ОН-СОО Оф,РОО - ОН - йВ результате такого смещения электронной плотности циклические эфиры представляют собой сопряженную систему ссосредоточенай электронной плотностьюна сложноэфирных функциональных группах и положительными зарядами на углеводородных цепочках Й,В каобаксильной группе кислот и оксикислот электронное облако смещено к атомукислорода, Благодаря этому смещениюОН-6- С=Оу атома кислорода возникает некоторый отрицательный заряд, а у атома углерода -дробный положительный заряд, В силу такого распределения электронной плотностикаобоксильная группа способна к специфическому взаимодействию с положительными центрами угольной поверхности и кнеспецифическому дисперсионному взаимодействию с углеводородными группировками в молекулах флотоаеагента,Кислородсодержащие группировки, закрепляясь специфически и неспецифически наактивных центрах окисленной поверхностиугольных частиц, блокируют кислородсадержащие группы поверхности мостикамииз достаточно длинных углеводородных цепочек - (СН 2) Это способствует снижениюобщей электроотрицательности поверхности угля и повышению ее гидрофобности,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 что в целом обеспечивает достаточно эффективную подготовку поверхности угольных частиц к закреплению молекул флотацион ного реагента-раствора крекинг- остатка в коксовом и каталитическом газойлях, позволяющему снизить его расход.Кроме того, наличие в заявляемом реагенте высокомолекулярных предельных углеводородов, способных к неспецифическому взаимодействию как с поверхностью угля, так и с аполярными молекулами флотационного . реагента, приводит к более равномерному распределению реагента на угольной поверхности и, следовательно, более стабильному собирательному действию реагента.Для молекул флотационного реагентараствора крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях, благодаря наличию в его составе углеводородных цепочек нормального и изо-строения, ароматических углеводородов, способных к специфическому взаимодействию с угольной поверхностью и молекулами активатора, карбоксильных групп и нафтеновых группировок, а также большой длине углеводородных радикалов создаются благоприятные условия для проявления одновременно специфического и неспецифического взаимодействия молекул реагента с активированными и неактивированными участками угольной поверхности, а также специфического и неспецифического взаимодействия молекул реагента между собой, что приводит к высокой прочности их закрепления на угольных частицах, полимолекулярной адсорбции, обеспечению высокой гидрофобизации угольнсй поверхности и, следовательно, устойчивого собирательного действия реагента,.Таким образом, введение кубового остатка ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов в качестве активатора угольной поверхности высокозольных у,лей персд их кондиционированием способствует повышению качества концентрата за счет создания в кондиционировании условий стабильности действия флотореагента-раствора крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях, а также повышению выхода флотоконцентрата и снижению расхода флотореагента за счет усиления его собирательного действия, Кроме 1 ого, последовательное введение во флотационный процесс активатора и собирателя исключает конкурирующий и, следовательно, случайнь,"й характер закрепления их молекул на поверхности угля и обеспечивает устойчивый и высокий собирательный эффект.П р и м е р . Для осуществления флотации берут навеску труднообогатимого высо козольного угля, например 0,07 кг, перемешивают его с водой и затем перед кондиционированием вводят активатор - кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов, Перемешивание производят в лабораторной машине типа "Уеханобр" с объемом камеры 0,5 л в течении 3 мин. Затем в пульпу подают собиратель-раствор крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях, перемешивают в течение 3 мин и подают вспениватель, например, Тс последующим контактированием 1 мин, Затем во флотомашину подают воздух и производят флотацию.Лучшие показатели получены по заявляемому способу при применении в качестве активирующей добавки кубового остатка ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов. 0,019 Оптимальный расход реагентов прифлотации труднообогатимого угля по известному и заявляемому способам составляет,кг/кг 10Раствор крекинг-остатка вкоксовом и каталитическомгазойлях 1,500Т - 80 0,050Кубовый остаток ректификациипродуктов жидкофазногоокисления высшихпарафиновРаствор крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях 0,936Т0,028Реагент оказывает однотипное воздействие на результаты флотационного процесса и может быть использован в качествеактиватора поверхности угольных частицперед кондиционированием с собирателемраствором крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойлях и вспенивателемТ - 80,Таким образом, применение предлагаемого активатора - кубового остатка ректификации продуктов жидкофазногоокисления высших парафинов, при флотации углей с использованием в качестве реагента-собирателя раствора крекинг-остаткав коксовом и каталитическом газойлях ивспенивателя Тпозволит по сравнениюс известным повысить выход концентрата -72,.66 до 77,87 , снизить зольность флотоконцентрата 8,6 до 8,2 о , повысить зольность оходов - 63,1 до 76,9%, При этомпредлагаемый способ позволяет снизитьрасход собирателя и вспенивателя в 1,57раза по сравнению с известным, а такжеснизить затраты на реагенты,1579569 Формула изобретения Составитель В.ШубинаТехред М.Моргентал Корректор Н.Ревская Редактор Л.Гратилло Заказ 1973 Тираж 467 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 415 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Способ флотации высокозольных углей, включающий предварительное кондиционирование пульпы с собирателем-раство ром крекинг-остатка. в коксовом и каталитическом газойлях, вспенивателем и выделение горючей массы, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения выхода и качества концентрата, в кондиционирование перед введением собирателя вводят кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окисления высших парафинов.