Реагент для флотации угля

(71) Уфимский нефтяной институМагнитогорский горно-металлуринститут(56) 1. Король А.А. Внедрение реагента на углеобогатительных фабриках. - "Кокс и химия", 1974, В 5, с. 9.2. Петухов В.Н. Исследование влияния химического состава поверхностно- активных веществ на их флотационные свойства. Сб, научных трудов ИГМИ, вып. 104, 1972, с. 25-28.3. Разработка технологического режима флотации углей с использованием в качестве реагентов технических продуктов, содержащих в своем составе кислородные соединения. Отчет МГМИ по НИР Б 662151. Магнитогорск 1980.4. Патент ВеликобританииВ 1156765, кл. С 5 Р, опублик. 1969.(54) РЕАГЕНТ ДЛЯ ФЛОТАЦИИ УГЛЯ(57) Применение 1,3-оксатиоланов общей формулы где К - алкилрадикал, содержащи3 - б атомов углерода,в качестве реагента для флота1 11539Изобретение относится к обогащениюполезных ископаемых, например к методам флотации угля.При флотационном обогащении в качестве флотореагентов широко используются смеси углеводородов с поверхностно-активными химическими соединениями в различных соотношениях в зависимости от минералопетрографического состава и физико-химических свойств углей.В качестве реагентов-вспенивателейиспользуются Т 66 1 1 1."тяжелое" масло 2 3, и другие, содержащие в своемсоставе спирты, альдегиды, кетоны. цВ качестве аполярных реагентов используют технические продукты, содержащие в своем составе углеводородыразличного состава и строения. Соотношение аполярногои ноеврхиостно-актив-щного (ПАВ) реагентов в смеси изменяется от 99: 1 до 95:5.Однако флотация угля с использованием смеси аполярного и поверхностножтивного реагентов характеризуетсянедостаточно высокими технико-экономическими показателями, особенно длятруднообогатимых углей. При этомрасход смеси реагентов достаточновысок и составляет, в зависимости отсвойств угля 1,5-2,5 кг/т,,Известно применение в качествереагентов при флотации угля 1,3-дитианов ГЗЭ.Однако применение алкилпроизводных 1,З-дитиана, например 2-изопро 35пил,3-дитиана, позволяет получитьвысокие показатели флотации угля призначительных расходах (0,8-1,2 кг/т),Известно применение 1 3-оксатиола 140нов в качестве стабилизаторов хлорпроизводных углеводородов 4 3.Недостатком является сравнительновысокий расход реагентов.Цель изобретения снижение расходареагентов с получением высоких качественно-количественных показателейфлотационного процесса обогащенияугля.Поставленная цель достигается применением 1,3-оксатиоланов общей формулы10 8СнВ 90 йгде К -алкилрадикал, содержащий 3 - 6 атомов углерода, в качестве реагента для флотации угля.Высокие технологические показатели флотации угольной мелочи, в случае использования в качестве реагентов алкилзамещенных 1,3-оксатиоланов, объясняются хорошими гидрофобизационными свойствами при адсорбции их на угле, Так, например, при исследовании собирательных свойств реагентов с использованием монопуэырьковогоаппарата Халлимонда, результаты которого приведены в табл. 1, установлена повышенная флотируемость угольных зерен (А=10,57) в случае 1,3-оксатиоланов. При равной концентрации реагентов в воде выход всплывшего продукта в случае использования 2-иэопропил,3-оксатиолана на 4-53 выше по сравнению с 2-изопропил,3- дитианом. Собирательные свойства технической смеси тракторного керосина с "тяжелым" маслом (99:1) значительно ниже по сравнению с алкилзамещенными 1,3-оксатиолана.Выход всплывшего продукта при использовании в качестве реагента 2-гексил,3-оксатиолана на 6-157. выше по сравнению с использованием смеси тракторного керосина с тяжелым" маслом (табл. 1) Следовательно, исследования собирательных свойств реагентов в моно- пузырьковом аппарате Халлимонда показывают, что повышение технологических показателей флотации угля при использовании алкилэамещенных 1,3-оксатиоланов объясняется улучшением гидрофобиэационного действия их при адсорбции на угольной поверхности.Гидрофобизация угольной поверхности в случае использования 1,3-оксатио ланов объясняется адсорбцией их на активных центрах угля за счет водородной связи, образующейся между гетероатомами молекулы 1,3-оксатиолана (О и Б) и положительными центрами угольной поверхности. При этом углеводородные радикалы молекулы 1,3-ок" сатиолана ориентируются в водную фазу, разрушая гидратные слои и гидрофобиэируя угольную поверхность. Еойплексное действие алкилпроизводных 1,3-оксатиоланов определяется их строением и элементным составом, позволяющим адсорбйроваться не толькс на угольной поверхности, но и на разделе4 74,7 2-Бутил,3 оксатиолан 50 59,5 64,7 59,0 1,3"дити 4 2-Иэопропнл,3-оксатнол 24,9 66,3 1153фаз жидкость - газ,.что не требуетиспользования совместно с ними дополнительных реагентов с целью улучшенияаэрации пульпы.Зольность исходного угля 10,5 Х,крупность 0,25-0,315 мм.Исследование образования двухфазной пены 1,3-оксатиоланами показывает, что они имеют достаточно высокуюленообраэующую способность, чтобы исппользоваться в качестве самостоятельного реагента без применения реагента-всленивателя.Так, например, высота двухфазнойпены в случае 2-метилтиофена составляет 10 ми при концентрации реагентав воде 62,4 мг/л, в то время как до"бавка 2-пропил,3-оксатиолана приводит к увеличению высоты двухфазнойпены до 60 мм при равной концентрации.В табл. 2 приведена высота двухфазной пены при использовании раэлнч,; ных реагентов.П р и м е р, Для осуществленияпроцесса берут навеску угля,например,100 г, перемешивают с водой в лабораторной машине типа "Иеханобр с объемом камеры 0,5 л в течение 2 иин. Затем подают порцию реагента, алкилпроизводных 1,3"оксатиоланов. После контакта навески угля с реагентои в течение 1 мнн во флотационную пульпуподают воздух и в течение 1 мин производят флотацию. После чего подачувоздуха вофлотационную пульпупрекращают инодают следующуюлорцво реаген 35та с последующим контактированием егос углем в течение 1 иин. После контакта навески угля с реагеитом впульпу подают воздух и производятсъем второго концентрата. Подачу реа 40гента во флотационную пульпу производят дробно,Общий раеход реагента и количество дозирований его в пульпу олреде- Таблица 990 фляется флотационной активностью реа- ., гента.Результаты лабораторных испытаний сведены в табл. 3.За базовый объект принята смесь тракторного керосина с "тяжелым" маслом, Результаты исследований позволяют установить высокую флотационную активность алкилпроизводных 1,3-оксатноланов по сравнению с другими реагентаии.Так, применение алкиллроизводных 1,З-оксатиоланов, например 2-бутил,З-оксатнолана, вместо 2-иэопропил,3-дитиана позволяет повысить извле-чение горючей массы .в концентрат с 92,5 до 96,2 Х при одновременном снижении расхода реагента с. 0,87 до 0,50 кг/т (табл. 3).Увеличение длины углеводородного радикала:в 1,3-оксатиоланах во вто" рои положении молекулы с С до С позволяет значительно улучшить флоти. руемость угля. Извлечение горючей массы в концентрат повышается с 83,5 до 93,9-967 при одновременном снижении расхода реагента с 0,840 до 0,410-0,548 кг/т (табл. 3).При сравнении с базовой смесью реагентов (смесь тракторного кероси" на с "тяжелыи" маслом при соотношении 99:1) применение, например 2-гек. сил,3-оксатнолана позволяет повысить извлечение горючей массы в концентрат с 84,5 до 93,97 (лри равном расходе реагентов 0,410-0,440 кг/т),Следовательно, применение алкилпроизводных 1,3-оксатиолана в качестве комплексного реагента при флотации позволяет повысить извлечение горючей массы в концентрат на 4-9,43 посравнению с 1,3-дитиоланаии и базовой смесью реагентов с одновременным снижением расхода реагентов на 25-503.Продолжение табл. 1 Смесь тракторного керосина с тяжелым маслом (99:1) 2-Гексил,3 оксатиолан 26,7 49,5 30,6 64,1 64,2 61,2 70,2 53,4 1 О 70,5 91,8 80,1 74,5 Таблица 2 2-Метилтиофен 2-Пропил,3-оксатиолан 2-Изопропил,3-оксатиолан Реагент 15 ф 6 31 ь 2 62 ф 4 124 ь 8 17 ф 1 34 ь 2 68 4 136 ч 8 1611 322 64 ф 4 128,8 5,0 8.,0 10,0 15,0 25 37 95 135 25 37 95 135 Таблица 3 е,790 80,5 6 Концентра Изопропил 3-дитиан 19,5 9 тх 00,0 хо,44 76,онцентрат 2-Изопропил,391,3-оксатио- лан 2-Гексил,3 оксатнолан сина лым (99: ИсходныйКонцентратОтходы КонцентрОтходы Отходы240 Концентра КонцентрОтходы 30,69,83,5 0,77Зака по делам 13035, Москд. 4 иал ППП "Патен г.Ужгород Проектная, 4 2571/7 Тираж 525 ВНИИПИ Государственн Подниго комитета СССРий и открытийРаушская наб