Способ обогащения угля

АЗ СОЮЗ СОВЕТСНИХтаеюи ВЮРЕСПУБЛИК 1709 1 ОС 1 О 1. 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИГКНТ СССР Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ПИСА ПАТЕНТУ способу ельной ективо тепло краще" ол или этоксилирос 3 или 4 этоксиль.и Ф-.лы, 2 табл. до не более 4 ммболее 1 мм), дис ый уголь в воде 0 мас,4 по дисполученную дисю смесь (отдельн ельно подготов" измельчают ительно не измельчен нтрации 5- обавляют вломерирующ е предвари чест(21) 4203730/26(54) СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЯ(57) Изобретение относится кобогащения угля путем избиратагломерации для повышения эффности удаления золы, выхода итворной способности угля и со Изобретение относится к технотвердого углеродного топлива, в,ности к способу обогащения угляизбирательной агломерации.Целью изобретения является пошение эффективности удаления золиз угля, выхода по теплотворнойсобности угля и сокращение длитености процесса.Способ осуществляют следующимразом,.Уголь(предпочтпергируют нпри конце 3персии; дперсию аг Уили в вид т 2ния длительности процесса. Способ включает добавление в водную диспер" сию угля агломерирующей смеси, содержащей легкие углеводороды с тем", пературой кипения до 70 С (5"50 от массы угля), тяжелые углеводороды с температурой кипения в диапазоне 200- 400 С (0,2-3 от массы угла) и масло" растворимые этоксилированные алкилфенолы (0,011 от массы угля), перемешивание дисперсии и последующее выделение образовавшихся агломератов обогащенного угля, используют эток" силированные алкилфенолн с алкильными группами с 8-12 атомами углерода и 3-8 этоксильными группами - этокси лированный алкифен ванный полилфенол в ными группами. 4 зогии ленной водной эмульсии), интенсивн аст- перемешивают дисперсию для стабилиутем зации и роста продуктов коалесценции С)в течение 1-1 О мин, выделяют агломе- О ы-, раты из неорганической массы, дис- сопергированной в водной фазе, путем а по- ф просеивания и при необходимости путем ф ь- промывки агломерата или путем снятияверхнего слоя, или путем декантации., об-Положительный эффект способа оценен по эффективности удаления неорганической фазы и длительности агломе- Я 4рирования (ссылаясь на Фазу высокогоконечного сдвига,.время низкого конечного сдвига будет всегда таким же). о Первый параметр определяется коли"вом, которое учитывает взвешивае50 мас.Ф по углю, время перемешивания " до 1 ч, в примере 3 используют 15 мас,й по углю агломерирующей смеси, состоящей из жидкого антраценового масла (50 мас.4) и и-пентана (50 мас.Ф); в .примере 4 используют только жидкое антраценовое масло в количестве 10 мас.3 по углю, в примере 5 - нефтяные дистилляты (керосин гайзоль) в количествах 10, 30 и 50 мас.4 по углю с перемешиванием до 1 ч.Результаты приведены в табл. 1, П р и и е р 6. 40 г угля по примеру 1 измельчают до 200 мкм и обрабатывают по примеру 1, при этом изме" няют время обработки (7 мин) и состав агломерирующей смеси, в которую входят: и"пентан, жидкое антраценовое масло (полученное из пастообразного масла) 3-ЕО нонилфенол при массо" вом соотношении 14: 1: О, 1 соответст" венно.Результаты можно суммировать сле" дующим образом:Выход по теплотворнойспособности,Ф 96,8 Зольность, мас.Ф 3,1 ПЭ . 2073 П р и м е р 7. По сравнению с примером 6 изменен только состав агломерирующей смеси и " пентан, жидкое антраценовое масло (полученное из пастообразного масла), 3-ЕО нонилфе" нол при массовом соотношении 14:2: 0,1 соответственно.Результаты можно суммировать следующим образом:Выход по теплотворнойспособности,й 99 Зола, мас.З 2,9 ПЭ .2484 П р и м е р 8. По сравнению с примером 1 изменен только состав агло" мерирующей смеси: и - пентан, сырое антраценовое масло первого кипения (пастообразной консистенции), 3-ЕО нонилфенол п массовом соотношении 14:1:0,1 соответственно.Результаты можно суммировать сле" дующим образом:Выход по теплотворнойспособности,Ж 96,3 Зола, мас.Ф 3,4 ПЭ 1940 П р и м е р 9. По сравнению с при. мером 1 изменен только состав агломерирующей смеси: и - пентан, масло 31709914мый выход (ВВ) и содержание золы вугле до и после обработки, при этомполучен показатель эффективности (ПЭ):ПЭ=ВВ х содержание удаляемой золы/содержание обогащенной золы.Взвешиваемый выход рассчитываетсяследующим образом: ВВ = масса обога"щенного, промытого сухого угля/массанеобработанного угля, 10Высокий ПЭ соответствует случаямуспешной обработки,Выход по теплотворной способности(ВТС) оценивается на базе "сухого исвободного от минерального вещества"по формуле: ВТС = ВВ х 100 " обогащенная зола/100 - зола.С помощью величин ВТС и ПЭ можнопроверить пригодность предложеннойагломеризующей смеси по отношению кизвестным смесям.П р и м е р 1, Русский битуминозный уголь, содержащий 15 мас.Ф золы,измельчают до 750 мкм. 40 г этогопродукта дйспергируют в 160 мл воды 25и перемешивают в течение 50 мин длямаксимального диспергирования неорга"нического вещества.При интенсивном перемешивании добавляют 15 мас.4 агломерирующей смеси ЗОпо углю. Такая агломерирующая смесьсоставляется следующим образом: лег"кий углеводород - и-пентан (температу.ра кипения 38 С), тяжелый углеводород - жидкое антраценовое масло (получено из пастообразного антраценового масла) и этоксилированный нонил"фенол, включающий 3 этоксильные груп-пы, при их соотношении 14; 1:0,05 помассе соответственно. Агломерацию 40начинают через 10 с, интенсивное пе"ремешивание (1800 об/мин) поддерживают в течение 2 мин, после чего, снизив скорость перемешивания до800 об/мин, продолжают перемешивание 45еще в течение 3 мин. Агломерированныйуголь (размер 1-2 мм) удаляют путемпросеивания. Выход обогащенного угля82-86 мас,3.Результаты приведены в табл. 1.П р и м е р ы 2-5 (сравнительные).Русский битуминозный уголь по примеру 1, измельченный до 750 мкм (максимум), обрабатывают в условиях примера 1, при этом изменяют агломерирую-ущие добавки.5 170991газовой промывки, 3-ЕО нонилфенол примассовом соотношении 1;1:О,1 соответственно,Получены следующие результаты:5Выход по теплотворнойспособности,Ф 98,8Зола, мас.Ф 3,2ПЭ , 2276П р и м е р 10. По сравнению с при мером 1 использован польский битуминозный уголь с содержанием золы 10,53Получены следующие результаты:Выход по теплотворнойспособности 985Содержание золы,мас,й 3,8ПЭ 1012Общее время перемешивания мин 3П р и м е р 11, Обрабатывалосьтакое ае колицество русского угля,как и в. примере 1, с 1544 агломерирующей фазы по углю, которая состоя"ла из п-пентана, антраценового маслаи этоксилированного нонилфенола с 253 этоксильными группами, при массовомсоотношении 11:1:0,5 соответственно.Время агломерации, резко сократи"лось: агломерация начиналась примерночерез. 10 с, время агломерации (сильный сдвиг) составило 2 мин, а условияслабого сдвига поддерживались еще втечение 3 мин,Получены следующие результаты:,Выход по тепло 35творной способности,4. 9 М,7Содержание золы,мас,4 3,0ПЗ 2033П р и м е р 12. В отлицие от примера 11, в качестве тяжелых угловодородов использован полуценный из нефтинеразжиженный остаток вакуумной перегонки, добавляемый в количестве1 мас.4 по углю.Получены следующие результаты: 45Выход по теплотворнойспособности,4 96,0Содержание. золы,мас.4 3,2ПЭ 2028П р и м е р 13. Как в примере 1, 50но со следующими изменениями: угольявляется колумбийским и имеет начальное содержание золы 124, состав агло-мерирующей смеси: 5 мас,4 по отношению к углю (13 по отношению к сус"пензии) петролейного эфира (температура кипения 30-70 С), 0,024 по отношению к углю (0,001 вес.4 к суспензии) этоксилированного додецилфе 6нола с ч этоксигруппами, 0,2 по от"ношению к углю (0,00 ч процента к сус"пензии) мазута.Время агломерирования 3 мин привысоком сдвиге, 3 мин при низкомсдвиге,0,2 1Получены следующие результаты:Выход по теплотворнойспособности (ВТС),Ф 96,5Зольность, Ф 2,8ПЭ 22 ЦП р и м е р 1 М. Как в примере 13,но мазут заменен смесью по массе 1; 1антраценового и газопромывающего ма"сел.Полуцены следующие результаты;ВТС, вес.Ф 95,8Зольность, вес.Ф 3,0ПЭ 2027П р и м е р 15. Как в примере 13,но уголь - из Венесуэлы с начальнымсодержанием золы 93, а мазут замененна смесь остатков от атмосфернойперегонки и,остатков вакуумной пе"регонки,Получены следующие результаты:.ВТС,4 97,0Зольность,З 2,1ПЭ 3019П р и м е р 16, Технический американский битуминозный уголь, содер"жащий 11,23 золы, измельчают до частиц размером 50 мкм или менее и обрабатывают по примеру 1, но агломерирующая смесь содержит (в расчете науголь) мас.Ъ:и-Гексан (температура кипения, 68 С) 5Ацетилфенол этоксилированный тремяэтоксигруппами 0,01Нефтяное топливомазут (вязкостьпо Энглеру при50 С составляет50 Е)Время агломерации - 5 мин.Получены следующие результаты:Выход по теплотворнойспособности угля,Ф 96,8Зольность,4Показатель эффективности (ПЗ) 1 (30П р и м е р ы 17-19 (сравнительные)-Используют такие же условия, как впримере 16, но вместо этоксилированной присадки вводят такое же нефтя"170ное топливо в концентрации: 0,2 масА в расчете на уголь для примера 17;0,7 мас.Ф для примера 18,масА для примера 19.Результаты приведены в табл, 2.Как следует из приведенных в при" мерах и табл, 1 и 2 данных, по предложенному способу достигаются более высокая эффективность удаления золы из угля, более высокий выход по теплотворной способности угля при сокращении длительности процесса агломерирования по сравнению с известными составами агломерирующей смеси. С помощью смеси по примеру 1 можно легко агломерировать даже те угли, которые имеют значительно худшие характеристики поверхности и не агломери" руются даже жидкостями, обладающими высокими способностями к образованию мостиковых связей, например керосин (пример 5). формула изобретен ия1. Способ обогащения угля, включающий добавление в водную дисперсию угля агломерирующей смеси, содержащей.легкие углеводороды с температурой кипения .до 70 С и тяжелые углеводороды с температурой кипения 200" 400 С, перемешивание дисперсии с последующим выделением агломератов обогащеннОго угля, о т л и ч а ю щ и й 99148с я тем, что, с целью повышения эффективности удаления золы, выходапо теплотворной способности угля исокращения длительности процесса, вагломерирующую смесь дополнительновводят маслорастворимые этоксилированные алкилфенолы в количестве 0,011 масА на уголь.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что используют этоксилированные алкилфенолы с алкильны"ми группами с 8-12 атомами углеродаи 3-8 этоксильными группами.3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, чо в качествеэтоксилированного алкилфенола используют этоксилированный алкилфенол илиэтоксилированный нонилфенол с 3 или4 этоксильными группами.4. Способ по и. 1, о т л и ч а ю"щ и й с я тем, что используют легкие углеводороды в количестве 5" .50 масА от угля и тяжелые углеводо. роды в количестве 0,2-3 масА от угля.5. Способ по пп. 1 и 4, о т л и"ч а ю щ и й с я тем, что в качествелегкого углеводорода используют петролейный эфир и в качестве тяжелыхуглеводородов используют антраценовоемасло, нефтяные дистилляты, остаткипереработки нефтепродуктов, нефтяное топливо - мазут, креозотовоемасло.Таблица2164 3,97,7 97,6 Выход потеплотворной способ"ности,Ф Не агломерируется Не агломерируется Показательэффект ив"ности 1307 1054 5,1 6,1 общее время перемешивания мин 55-60 55До 601709914 Таблица 2 ЗольностьВ Выход по теплотворнойспособности,Ф Пример Общее вре"мя на пеПоказа- . тель эффективнос" ти (ПЭ) е 3 мв ееаее 13 б 0 ремешиваниемин Е Ее ее 4,8 17 97,0 18 96,5 20 1130 6,1 19 , 97,1 1020 ВюеваЕЕЕМЕаюечее чае а ее макаю Ввалив Составитель Т,ИльинскаяТехред М.дидикКорректор М.ПожоЗаказ 440 Тираж Подписное т ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при.ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5