Способ пенной флотации угля из необогащенного угля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССРГЫМ ПАТБТНО Ю:;йЧИКА Б 1 БЛИО "Е.(АИЗОБРЕТ ПИСА ЕНТ 304(54) СПОСОБ ПЕН ИЗ НЕОБОГАЩЕННО (57) Изобретени нию полезных ис повысить извлечнентов. Водную ногО угля обраб лем, содержащим фатического спи у(ОЙ ФЛОТА 1 ЦПГО УГЛЯе относитскопаемых иение полезсуспензиюатывают вспродукт ррта, имеющ гаще- ляет к пообо аще е ениакци глеИзобретение относится к обогащению полезных ископаемых. кого Цель изобретения - повьппение извлечения полезных компонентов. к и Сущность изобретения заключается в способе выделения угля из необога щенного угля путем обработки этого необогащенного угля в Аорме его вод ной суспензии в процессе флотации, проводимойс добавлением вспенивате ля, характеризующемся тем, что упомянутый вспениватель представляет ого ат н(71) Дзе Дау Кеми(53) 622.765.06(0 (56) Пика-Ордынсклогия ФлотационноМ,; Недра, 1972,родных атомов, и от 1 до 5 мольпропиленоксида, бутиленоксида или ихсмесей со структурной ФормулойК-О-(СНК -СНК -О)-Н, где К - гексиловый радикал с прямой или разветвленной цепью; К " по отдельности вкаждом случае водород, метил илиэтил, п - целое число от 1 до 5, приусловии что Один из К - метил илиэтил или когда один К - этил, тодругой - водород, Вспениватели м,б,получены путем взаимодействия спирта с пропиленоксидом, бутиленоксидом или их смесями в присутствиищелочного катализатора, в частностпгидрата окиси щелочного металла, амина или трийторида бора. Реакцию не 10,дут при т-ре до 150 С и давленияхдо 689 кПа. Расход вспенивателя -от 0,0025 до 0,25 кг/т необогащенного угля, В способе м.б, использовансобиратель, например керосин, дизельное топливо и др, 3 з.п. А-лы,3 табл,собой продукт реакции алиАатичес спирта, содержащего 6 углеродных атомов, с 1-5 моль пропиленоксид бутиленоксида или их смесями, а же в пенной флотационной компози для выделения угля из необогащен угля, характеризующейся тем, что она включает продукт реакции али ческого спирта, содержащего 4-6 родных атомов, с 1-5 моль пропил оксила, бутиленоксида или их смеВспениватели отвечают общей фор- муле К -О-(СНК -СНК -О) -Н( 2.и где К, - гексилоный радикал с прямойили разветвленной цепью,содержащий 6 углеродных атомов,К - самостоятельно в каждом случае нодородный атом, метилили этил,"п=1-5 - целое число,йри условии, что один из радикаловК н каждом звене - метил или этил,а также при условии,что втом случае,когда один из радикалов К в звене -этил, другой радикал в этом звенедолжен представлять собой водородныйатом, К по предпочтительному варианту обозначает водородный атом илиметил, Предпочтительные значенияи - 1-3, целые числа, причем наиболеепредпочтительным значением является2, Когда в качестве алкиленоксидаиспользуют пропиленоксид, в каждомповторяющемся звене приведенной формулы одним из символов К долженбыть метил, а другим символом Р должен быть обозначен водородный атом.Предлагаемые вспениватели могутбыть получены введением спирта в контакт с соответствующим молярным количеством пропиленоксида, бутиленоксида или их смесей в присутствии щелочного катализатора, в частности гидрата окиси щелочного металла, аминаили трифторида бора, Обычно катализатор может быть использован в количестве 0,5-1 вес.Е от общего весареагентов. В большинстве случаенданную реакцию можно проводить приотемпературе до 150 С и давлении до689 кПа. В этом случае, когда используют смесь пропиленоксида с бутиленоксидом пропиленоксид и бутиленоксид можно добавлять одновременноили последовательно.Использование данных вспенинающих композиций обеспечивает эффективную флотацию крупных частиц угля.Грубыми частицами угля в данном случае называются частицы с размерами500 мкм или более (+35 меш.), Предлагаемые вспениватели не только эффективно обеспечивают флотацию грубыхчастиц угля, но также эффективно флотируют средние и мелкие частицы угля.Применение вспенивательных компози ленном состоянии, который является хорошим испытательным углем для оценки качеств реагентов и композиций, поскольку этот уголь проявляет совершенно типичные (средние) угольные флотационные характеристики.После поступления угля его пропускают через щековую дробилку, а затем классифицируют дробленный уголь через сито с размером ячеек 700 мкм. Грубую фракцию направляют в молотковую мельницу. Затем оба потока материала объединяют, перемешивают, после чего последовательно расфасовывают в 200-граммовые упаковки и хранят в стеклянных банках, Содержание золы, определенное по потерям веса при прокаливании при 750 С, составляет 27,51. Для испытания готовят две большие порции угля, ситоный анализ которого показывает, что 15;5 Е приходятся на долю частиц с размерами выше 500 мкм 53,5 Е частиц имеют размеры от 500 до 88 мкм, а доля частиц с размером менее 88 мкм составляет 31,0 Х.Флотационный процесс проводят в одной .флотационной камере Са 1.8 Ьег Ахгаг. Объем флотационной каме 35 40 45 50 55 ций изобретения позволяет на 2 Е илиболее повысить ньделяемость грубыхчастиц в сравнении с тем, что достигается при использовании, например,метилизобутилкарбонила (МИБК) илиаддукта пропанола и пропиленоксидав качестве нспенивателя. По предлагаемому варианту достигается 107-ноеповышение ньделяемости, а по болеепредпочтительному - 20 Х-ное увеличение вьделяемости частиц угля.В качестве собирателей при пеннойфлотации,гля могут быть использованы, например, керосин, дизельноетопливо, жидкое топливо и др. крометого, можно также применять смеси известных собирателей.П р и м е р 1, Для флотации угляпредлагаемые вспенивательные компо. зиции совместно с несколькими известными вспенивателями использовали из расчета 0,1 кг вспенивателейна тонну необогащенного угля и дополнительно добавляли по 0,5 кг собирателя, продукта Солтрол К, на тоннунеобогащенного угля.Процедура эксперимента.Основным подвергаемым испытаниям 30углем является битуминозный питтсбургский пластовый уголь в слегка окис 5147 ры составляет 3000 мл, причем она снабжена однолопастным скребком для механического удаления пены, который вращается со скоростью 10 об/мин. Уровень шлама поддерживают с помощью устройства для поддержания постоянного уровня, которое по мере понижения этого уровня шлама подает воду.200-граммовый образец угля кондиционируют в 1800 мл деионизированной воды в течение 6 мин с помощью мешалки, вращающейся со скоростью 900 об/минВ этот момент измеряют величину рНкоторая обычно составляет 5, 1. По истечении 6-минутного периода кондиционирования добавляют собиратель (продукт Солтрол , очищенный керосин), после дальнейшего одньминутного кондиционирования добавляют вспениватель, а по истечении еще одноминутного кондиционирования начинают подавать поток воздуха с расходом 9 л/мин и включают скребок. Пену собирают после 3 оборотов скребка (0,3 мин), после еще 3 оборотов (0,6 мин), после дополнительных 4 оборотов (1,0 мин), а также по истечении 2,0 и 4,0 мин, Стенки камеры и скребок промывают слабыми струя.ми воды. Полученные концентраты и хвостовую фракцию сушат в течение ночи в воздушной печи, взвешивают, а затем просеивают через сита с размерами ячеек 500 и 88 мкм. Затем проводят определение зольности каждой из трех ситовых фракций, В тех случаях, когда фракции содержат большие количества материала, образец делят в желобчатом делителе до тех пор, пока не получат достаточно малый образец для определения зольности. Затем для очищенного угля рассчитывают зависимость веса от времени, а также зольность для каждого эксперимента с флотацией, Полученные результаты сведены в табл, 1. К мин является экспериментально определенным выделением, связанным с 4-минутным процессом флотации. Экспериментальная погрешность Кмин составляет Ф 0,015. В табл, 1, 2 и 3 сокращение МИБК обозначает метилизобутилкарбинол МИБКПО - реакционный продуктметилизобутилкарбинола и двух эквивалентов пропиленоксида, а МИБК-ЗПО - реакционный продукт метилизоб.,тилкарбинола и трех эквивалентов пропилен 3699оксида. В данном описании сокращениеДФиспользовано для обозначенияпродукта ДАУФРОТ 200 (торговое наи-менование продукта фирмы "Дау кемикал компани), который представляетсобой метиловый эфир пропиленгликолясо средним молекулярным весом 200;ДФобозначает продукт ДАУФРОТ400 (торговое наименова продуктафирмыДау кемикал компани ), которыйпредставляет собой полипропиленгликоль со средним молекулярным весомприблизительно 400; ДФ12 - продукт ДАУФРОТ 1012 (торговое наиме,1нование продукта фирмы Дау кемикалкомпани ), который представляет собой метиловый эфир полипропиленгликоля со средним молекулярным весомприблизительно 400, ИПСПО - реакционный продукт изопропилового спиртас двумя эквивалентами пропиленоксида; ТПГМЭПО - реакционный продукттрипропиленгликольметилового эфираи одного эквивалента пропиленоксида;ТЭБ - триэтоксибутан, фенолПО - реакционный продукт фенола с четырьмяэквивалентами пропиленоксида; гептанолПО - реакционный продукт гептанола с двумя эквивалентами пропиленоксида пентанолПО - реакционный продукт пентанола с двумя эквивалентами пропиленоксида; циклогексанолПО - реакционный продукт циклогексанола с двумя эквивалентами 35 пропиленоксида; гексанолПОЭО -реакционный продукт гексанола с одним эквивалентом пропиленоксида иодним эквивалентом этиленоксида.МИБКПО с МИБК является смесью про дуктьв МИБКПО и МИБК, 2-Этилгексиловый спиртПО и 2-этилгексиловыйспирт-ЗПО обозначает реакционный продукт, 2-этилгексилового спирта идва и три эквивалента пропиленокси да соответственно. ГексанолПО служит для обозначения реакционногопродукта гексанола с двумя эквивалентами пропиленоксида, 2-метилпентанол 1:2 ПО - для обозначения реакционно го продукта 2-метилпентанола и одними двумя эквивалентами пропиленоксида," изопропанол, 7 ПО - для обозначения реакционного продукта изапропанола с двумя и семью эквивалента ми пропиленоксида, н-бутанолПО -для обозначения реакционного продукта н-бутанола с двумя эквивалентамипропиленоксида. Изобутанол -2 ПО обозначает реакционный продукт изобу,19 о, О, 3,8 0,5 О6 в А в 1,9 0,1 5,9 184 7,2 4,1 танола и двух эквивалентов пропиленоксида,Из данных, приведенных в табл. 1,видно, что увеличение выхода чистогоугля .после флотации, т.е. порции А,от общего значения К при использовании МИБКПО в сравнении с соответствующими величинами для всех остальных применяемых в промышленности соединений, подвергнут испытаниям, составляет 6-64%,Более существенное сопоставлениемежду продуктами МИБК и МИБКПО вобщем значении Е для подвергнутогоФлотации очищенного угля, т,е. порции А, показывает прирост на 32 Х. П р и и е р 2. Аналогично примеру 1 проводят ряд экспериментов с пенной Флотацией угля с применением новых вспенивательных композиций изобретения и других известных вспенивателей, за исключением того, что в данном случае концентрация собирателя составляет 1,0 кг/т необогащенного угля. Полученные результаты сведены в табл, 2, Экспериментальная погрешность Кмин составляет +0,015,П р и м е р 3. Битуминоэный питтсбургский пластовый уголь подвергают пенной флотационной обработке идентично изложенному в примере 1, Полученвные результаты сведены в табл. 3. 0,80 21,4 0,24 21,5 з,з 1,.о 0,77 40 О О, 19 20,8 4 ь 1 з 9 0,48 35,4 0,11 34,9.1,О 0,46 12,6 7,8 4,6 1,6 073 2210 0,23 11 6 3,2 1,9 0,74 28,8 О, 19 20,7 3,9 2,0 0,71 2,.2 о,г 12,0 3,4 2,4 0,63 17,0 1 О, Ф о р м у и а изобретения1. Способ пенной флотации угляиз необогащенного угля, включающий 5обработку вспенивателем его воднойсуспензии, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения извлечения полезных компонентов, используют вспениватель, содержащий продуктреакции алифатического спирта, имеющего 6 углеродных атомов, и 1-5 мольпропиленоксида, бутиленоксида илиих смесей со следующей структурнойформулой: 15й, -О-(СНй -СНР,-О-) Н,где К, - гексиловый радикал с прямоиили разветвленной цепью,К - по отдельности в каждом220 случае водород, метил илиэтил,п=1-5 - целое число,при условии, что один из Б.г - метилили этил или когда один Кг - этил,25 то другой - водород,2. Способ по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что вспенивательиспользуют в количестве 0,00250,25 кг/т необогащенного угля.3 О 3, Способ по и. 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что вспенивательиспользуют в количестве 0,0050,01 кг/т необогащенного угля.4. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что дополнительноиспользуют собиратель.,4 2,9 10, 1 1,3 0 14 0,01 7 8 ича соотношен ВА - очищенный помежду количеВе в соответстви3Выделенные частВыделенные частизВыделенные част подвергнутая флои подвергнутой флиясле флотацни уголь; В ствачи очищенного угля и с вариантом изобретеицы с размерами выше 50 ы с размерами от 500ицы с размерами менее 8 мкм,о 88 мк мкм.,25 0,53 0,1,0 5,3 кс 72 0,6 флотации обогашенн еяду количествами с изобретением,цы размер котоРых ицы, Размер которых цы размер которыхый уголь; обогашеии В - подвергнутаяго угля и подверг500 мкм.,в интервале от 500 превышаетнаходитсяменее 88 Л В С А В С А В С А В С А В С А В С А ВА . - подвергнутыйсоотношения мНе в соответствииОВыделенные частиВыделенные частЯВыделенные части З,В6,4 0,46 13,6 3,4 0,10 8,0 1,9 45 1,7 3,5 О,4 1,0 1,0 0,081 3,6 3,5 1,7 0,3 9,4 067 17,3 5,8 0,17 9,6 1,6 3,6 1,8 6,3 5,2 1,2 5,7 4,7 1,2 7,9 62 1,3 10,9 7,1 1,5 9,3 5,7 б б,з 6,1 1,0 6,0 0,550,0727,90,520,03813,70,500,027850,290,0350,160,0227,30,500,04211,90,410,03711,10,480,03314,5 Процог,не т бп ции пустая порода, С - велалии пустой породы. отация пустая ирода; С - величинанутой флотацип пустой породы.(перегнаиный) О, 600 ГексаволПО 0,588 2-НетюшентанПО 0,539 0,513 0,514 н-Вутанол 2 ПО 1-ПентаволПО 0,504 0,453 0,036 Этилгекс яловыйспирт 2 ПОИ 0,4240,0311,1 2-3 тип гексиповыйспирт-ЭПОИ А - подвергнутый 4 дотации обогаценный уголь В " подвергнутая 4 нотации пустая порода С - величина сооноюения меиду количествами обогащенного угля и подвергнутой Флотации пустой породы.Яе в соответствии с изобретением.Выделенные частицы, размер которых превыиает 500 мкм.ФВыделенные частицы, размер которых находится в интсрваге от 500 до 8 мкм.оЧВыделенные частицы, размер которых менее 88 мкм. Составитель Л.КасаточкинаТехред Л. Олийнык .Корректор А, Обручар Редактор МПетрова Заказ 1730/58 Тираж 498 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изооретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 А В С А, В С А В С А В Я. А В С А В С А В С А В С 6,8 1 004,7 0,301,4 Э,Э7,9 0,947,4 0,261,1 3,66,0 . 0,945 3 0,281, 1 3,45,2 0,924,4 0,251,2 3,7б, О,925,6 0,251,1 3,76,8 0,936,0 0,281,1 3,36,3 0,906,210 3955 0904,51,2 4,3 6,9 7,2 1,0 11,7 1,0 1,1 8,7 9,9 0,9 8,2 8,2 1,0 10,2 11,0 0,9 11,7 13,9 0,3 О,О 0,23 0,9 8,8 0,21 1,0