Способ флотации угля

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН А 1) Возам 1 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОПИСА К АВТОРСК ЬСТВ С 0 СН Й 31 с""сц 0 0СН 81СН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪ 9(71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И. Носова и Уфимский нефтяной институт (53) 622.765.06(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 169460, кл. В 03 Р 1/02, 1960.2. Петухов В.Н. Взаимосвязь физико-химических свойств витринитов углей с их адсорбционной способностью и флотируемостью. - "Химия твердого топлива", 1979, Ыф 1, с. 12-19 (прототип). 801140(54)(57) СПОСОБ ФЛОТАЦИИ УГЛЯ, включающий предварительное пульпирование, кондиционирование со смесьютракторного керосина и дополнительного реагента, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппенияизвлечения горючей массы в концентрат при одновременном снижении расхода реагентов, при кондиционированив качестве дополнительного реагентавводят октаметилциклотетрасилоксанформулыИзобретение относится к обогащению полезных ископаемых методом флотации и может быть использовано науглеобогатительных фабриках.При флотации угольной мелочи вкачестве .реагентов используют техничесгие продукты нефтехимии, содержащие в групповом химическом составеразличные химические соединения,Как правило, в процессе флотации 10подают два типа реагентов: реагентысобиратели, содержащие в групповомхимическом составе в основном углеводороды различного строения, иреагенты-вспениватели, содержащие в 15групповом химическом сбставе соединения с различными полярными атомамиили функциональными группами.Технико-экономические показателифлотационного процесса определяются 20как соотношением реагентов - собирателя и вспенивателя, так и групповым химическим составом реагентов.Известен способ флотации гидрофобных минералов, заключающийся в 25предварительном пульпировании, кондиционировании с реагентной смесьютракторного керосина с кубовыми остатками от производства бутиловогоспирта С 1 У30Однако данный способ характеризуется высоким расходом реагентов инизкой скоростью флотации, вследствие этого и сравнительно низкой про-изводительностью флотационных машин,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату кизобретению является способ флотацииугля, включающий предварительноепульпирование, кондиционирование со 40смесью тракторного керосина и дополнительного реагента,в качестве которого используют "тяжелое масло" 1.23.Однако расход реагентной смесиочень высокий (более 1,0 кг/т), аселективность процесса низкая. Зольность концентрата составляет 9,511,6% при его выходе 80,5-85,5%, чтоприводит к потере органической массыуглей с отходами. 50Цель изобретения - повьппение извлечения горючей массы в концентратпри одновременном снижении расхода реагентов.Поставленная цель достигается 55 тем, что согласно способу флотации угля, включающему предварительное пульпирование, кондиционирование со смесью тракторного керосина и дополз нительного реагента, при кондиционировании в качестве дополнительного реагента вводят октаметилциклотетрасилоксан формулын с о сн,8 8н с1 сн,8 8 нс о сн,Октаметилциклотетрасилоксан получается гидролизом 1,3-диокса-силациклогексанов,Химическое соединение октаметилциклотетрасилоксан применяется вкачестве реактива в радиотехническойпромышленности согласно ТУ-09-50-2410-83 .Физико-химические константы: температура кипения 210 С; плотность0,9446 кг/м, коэффициент рефракциип = 1,4063,0Химическое соединение октаметилциклотетрасилоксан в процессе флотации выполняет роль реагента-вспенивателя.Как и другие гетерополярные химические соединения, используемые прифлотации углей, октаметилциклотетрасилоксан выполняет многообразные функции: способствует образованию болеемелких пузырьков воздуха, т.е. повышает диспергирование воздуха; увеличивает прочность пузырьков и устойчивость пены, образовавшейся в результате подъема минералиэованныхпузырьков на поверхности пульпы;влияет на собирательное действиеаполярных реагентов при .закрепленииих на минералах, снижая расход собирателя и повышая извлечение полезных компонентов в ценный продукт.Октаметилциклотетрасилоксан имеетповышенные собирательные свойства посравнению с другими кремнийорганическими соединениями и техническими продуктами, используемыми в качествереагентов при флотации углей.Так, например, применение октаметилциклотетрасилоксана в качестве самостоятельного реагента позволяет при расходе 0,45 кг/т извлечь 91% органической массы углей в концентрат. При использовании в качествез 11408 реагента-собирателя диметилбис(диэтиламино)силана необходимо в 6 раз увеличить расход реагента, чтобы извлечь в концентрат такое же количество органической массы.Применение октаметилциклотетрасилоксана в 3-4 раза эффективнее по сравнению со смесью тракторного керосина с "тяжелым маслом" (95:5), что указывает на хорошие собирательНые свойства октаметилциклотетрасилоксана и высокие его гидрофобизационные свойства (табл.1). Поэтому закрепление незначительного количества молекул октаметилциклотетрасилоксана на активных центрах угольэной поверхности гидрофобизирует ее и облегчает закрепление реагентасобирателя, например тракторного керосина на угольной поверхности, что снижает общий расход реагентной смеси и повышает извлечение горючей массы в концентрат.Октаметилциклотетрасилоксан имеет высокую вспенивающую способность по сравнению с другими кремнийорганическими соединениями. При равной концентрации реагентов в воде, в случае октаметилциклотетрасилоксана, поверхностное натяжение снижается на 1,8- 2,0 Дж/м по сравнению с гексаметилдисилоксаном и диметилбис(диэтиламино)силаном, а высота двухфазной пены в 5-10 раз больше (табл.2) ., Высота двухфазной пены при использовании октаметилтетрациклосилоксана35 имеет такие же значения, как и реагент-вспенивайель Т.Все это:подтверждает высокие вспенивающие и собирательные свойства40 октаметилциклотетрасилоксана, что положительно сказывается на его флоо тационных свойствах при обогащении углей.Способ осуществляют следующимобразом.45Уголь пульпируют, кондиционируют с тракторным керосином и октаметило циклотетрасилоксаном и проводят флотацию горючей массы.Результаты флотации угольной ме 50 лочи с использованием в качестве реагентов чистых химических соединений представлены в табл.1. 55В табл, 2 представлены поверхностное натяжение воцы и высота двухфаз 29 4ной пены при различных концентрацияхреагентов.1П р и м е р. Для осуществленияпроцесса берут навеску угля, например, 100 г, перемешивают с водой влабораторной машине типа "Механобр"с объемом камеры 0,75 л в течение2 мин, затеи подают порцию реагентной смеси тракторного керосина соктаметилциклотетрасилоксаном всоотношении 95;5. После контактанавески угля с реагентом в течение1 мин во флотационную пульпу подаютвоздух и в течение 1 мин производятфлотацию. Подачу воздуха в пульпупрекращают и подают следующую порциюреагента с последующим контактированием его с углем в течение 1 мин.После контакта навески угля с реагентом в пульпу подают вновь воздух ипроизводят съем второго концентрата.Подачу смеси тракторного керосина соктаметилциклотетрасилоксаном производят дробно.Общий расход реагентов и количество его дозирований в пульпу определяется его флотационной активностью.Эффективность использования октасметилциклотетрасилоксана сравниваютс "тяжелым маслом", которое в течение7 лет используется в качестве реагента-вспенивателя на углеобогатитель.ной фабрике,При сравнении результатов флотацииугля с использованием предлагаемогои известного способов установленоулучшение показателей флотации с использованием в качестве дополнительного реагента октаметилциклортетрасилоксана, Извлечение горючей массыв концентрат повышается с 85,492,67. до 92,6-96,4 Е при одновременном снижении расхода реагентов с600-720 кг/т до 0,432-0,540 кг/т,т,е. на 25-287., Зольность концентрата снижается при рачном выходе концентрата на 0,77. (табл.1).Применение предлагаемого способафлотации угольной мелочи позволяетулучшить технологические показателифлотации угля путем повышения извлечения горючей массы в концентрат,снижения расхода реагента, улучшения селективности процесса.В таол. 3 приведена флотация угляс использованием различных реагентов режимов.71,0 9,5 29,0 41,2 100,0 18,7 82,6 10,4 17,4 58,1 79,0 Концентрат 79,0 Отходы1 Исходный КонцентратОтходы 91,0 0,450 100,0 18, 7 Исходный 55,4 9,0 КонцентратОтходы 62,0 Исходный Концентрат Отходы 81,2 0,995. Исходный КонцентратОтходы 64,2 Исходный Концентрат Отходы 85,3 1,100 100,0 18,7 Исходный 9,6 83,3 КонцентратОтходы 16;7 64,0 100,0 18,7 92,6 1,660 Исходный Реагентный режим Октаметилцикло,150тетрасилоксан Диметилбис(ди,4 15этиламино)силан Смесь тракторно,560 го керосина с. "тяжелым маслом" (95:5) Продукты флотации 44,6 30,7 100,0 18,7 72,8 9,3 27,2 48,9 100,0 18,7 57,0 8,543,0 32,2100,0 18,776,3 9,123,7 49,8 Таблица 1 Извлечение горючей массы вконцентрат,Октаметилциклотетрасилоксан Гексаметилдисилоксан Диметилбис(диэтиламино)силан Октаме тилцик лотетр силокс 14,25 28,50 57,00 114,00 Высотадвухфазной пены, м10 Поверхностное натяже23,7 49,983,3 9,6 92,6 Отходы 0,720 0,727 Концентрат 16,7 64,1 Отходы Исходный 100,0 18,7 Составитель С. ИванковРедактор А. Шандор Техред М. Надь Корректор А Ильин Заказ 368/7 Тираж 525 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4