Способ флотации угля

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых. Цель изобретения - повышение выхода концентрата и снижение затрат на реагенты. Проводят кондиционирование исходного сырья с собирателем и вспенивателем, используя в качестве собирателя -вспенивателя фракцию оборотных каприловых спиртов производства дикаприлфталатов. Реагент является отходом, образующимся в результате побочных реакций при синтезе дикаприлфталатов путем этерификации алифатических спиртов фталевым ангидридом в присутствии катализатора . В своем составе реагент содержит высокомолекулярные гетерополярные соединения. Молекулы последних включают гидроксильные ОН -, эфирные С-О-С и сложноэфирные -С-О-С- группы, ароматические структуры и углеводородные цепочки с числом углеродных атомов не менее 8. Использование данного реагента при флотации угля взамен диалкилфталатов с длиной алифатического радикала С, позволяет повысить выход концентрата с 82,38 до 88,06%, зольность отходов с 59,77 до 81,61% при снижении расхода реагентов в 1,78 раза. о б

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5i) 4 В 03 D 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ ФЛОТАЦИИ УГЛЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4094419/22-03 (22) 14.07.86 (46) 07.01.88. Бвл. ¹ 1 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Г.И.Носова (72) Л.Г.Савинчук (53) 622.765.06 (088.8) (56) Справочник по обогащению углей—

М.: Недра, 1984, с.362.

Справочник по обогащению руд. Основные процессы. — М.: Недра, 1983, с. 278. (57) Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых. Цель изобретения — повышение выхода концентрата и снижение затрат на реагенты.

Проводят кондиционирование исходного сырья с собирателем и вспенивателем, используя в качестве собирателя-вспе-:

„„Я0„„1364364 А 1 нивателя фракцию оборотных каприловых спиртов производства дикаприлфталатов.

Реагент является отходом, образующимся в результате побочных реакций при синтезе дикаприлфталатов путем этерификации алифатических спиртов фталевым ангидридом в присутствии катализатора. В своем составе реагент содержит высокомолекулярные гетерополярные соединения. Молекулы последних включают гидроксильные ОН вЂ, эфирные С-О-С и сложноэфирные -С-О-Сгруппы, ароматические структуры и углеводородные цепочки с числом углеродных атомов не менее 8. Использование данного реагента при флотации угля взамен диалкилфталатов с длиной алифатического радикала С, позволяет повысить выход концентрата с

82,38 :до 88,067, зольность отходов с 59,77 до 81,61Х при снижении расхода реагентов в 1,78 раза.

1 "364364 2

Изобретение относится к обогаще- вспенивателя вводят фракцию оборотнию полезных ископаемых и может быть ных каприловых спиртов производства использовано при флотации угля. дикаприлфталатов.

Целью изобретения является повыше- Фракция оборотных каприловых спир-

5 ние выхода концентрата и снижение тов производства дикаприлфталата затрат на реагенты. является отходом, образующимся в реСогласно способу флотации угля, зультате побочных реакций при синтезе включающему предварительное конди- дикаприлфталатов путем этерификации ционироваиие исходного сырья с соби- 10 алифатических спиртов фталевым андидрателем и вспенивателем, в кондици- ридом в присутствии катализатора по онирование в качестве собирателя- схеме

СО

СЬ

0+28 OH ъ @

l ь

СО

Синтез дикаприлфталата ведется в присутствии избытка каприлового спирта (2-этилгексанола, октанола)

50. C00R

С6}}я 000л}

4-8

О и бензолсульфокислоты С Н -Ы-ОН в

6 5

0 качестве катализатора. В ходе реакции образуется так называемый эфир- 25 сырец, в состав которого входит собсао} ственно диэфир I, продукты со о}( побочных реакций: моноэфир 30

СОО Н простые эфиры R-0-R продукты поликонденсации, а также высокомолекулярные спирты, вода, катализатор. Из образовавшейся в реакционной зоне смеси веществ отгоняют избыток спирта

С8 вместе с реакционной водой, а оставшийся продукт подвергают нейтрализации известью, промывке, сушке и разделению на основной продукт дикаприлфталат, катализатор и фракцию оборотных каприловых спиртов, являющуюся отходом производства дикаприлфталата.

Фракция оборотных каприловых спир45 тов производства дикаприлфталата представляет собой прозрачную темножелтую жидкость со слабым запахом состава, мас.%:

Диэфиры фталевой

KHCJIOTbI C6Hy (C00R) 2-6

Каприловые спирты

R — ОН 2-4

Соли моноэфиров фталевой кислоты

СО09.

+ 2Hz0

СООТГ

Дикаприловые эфиры R-0-R

Высшие непредель-". ные спирты и продукты поликонденсации

5-10

Остальное где Ne — металл Са, Na или К;

R — сн (сн ) с н

} сн — (сн ) -сн-сн

9 2 Ъ 2

-С " + 0 Н, В карбонильной группе, -С входящей в состав сложноэфирной группировки реагента, электронное облако 8 g смещено к атому кислорода -С=О

Влагодаря этому смещению у атома кислорода возникает некоторый отрицатеРеагент содержит с своем составе высокомолекулярные гетерополярные соединения, молекулы которых включают гидроксильные ОН-, эфирные С-О-С и сложноэфирные -С-О-С-группы, ароматические структуры и углеводородные цепочки с числом углеродных атомов не менее восемь. Закрепление молекул спиртов на угольных частицах осуществляется в основном за счет водородных связей, возникающих между ОНгруппами спиртов и кислородсодержащими участками угольной поверхности

О-Н...О-.

В молекулах простых эфиров имеет место локальное сосредоточение электронной плотности на атоме кислорода эфирной группы, вследствие чего эфирная группа способна закрепляться специфически на адсорбционных центрах угольной поверхности, несущих на себе частичный положительный заряд: з 13 льный заряд — (, а у атома углеродадробный положительный заряд + о . В целом сложноэфирная группа с электронной точки зрения имеет сложное строение, каждый входящий в нее кислород (и карбонильный С=О и алкоксильный -О-R) способен к специфическому взаимодействию с положительными адсорбционными центрами угольной поверхности, Энергетическое сочетание ароматических структур, определяющее их сорбционные свойства, обусловлено характером электронных смещений, вызываемых злектроноакцепторными заместителями в орто-положениях бензольного кольца, проявляющими индукционный эффект типа -I. В результате такого эффекта молекулы моно- и дизамещенных эфиров фталевой кислоты представляют собой сопряженную систему с сосредоточенной электронной плотностью на сложноэфирных и карЬоксильной функциональных группах и положительными зарядами на ортоатомах углерода бензольного кольца.

Такое энергетическое состояние молекул реагента при большой длине углеводородных радикалов -8 закрепляющихся на аполярных центрах угольной поверхности за счет дисперсионных сил

Ван-дер-Ваальса, создает возможность проявления одновременно специфического и универсального неспецифического взаимодействия с положительными и отрицательными центрами угольной поверхности. Такие соединения обладают не только высокой гидрофобизирующей способностью, но и значительной поверхностной активностью.

Таким образом, благодаря наличию локально сконцентрированной электронной плотности на атомах кислорода в карбоксильной, сложноэфирной, эфирной группах, наличию — связей, ОН вЂ” групп, СН и СН вЂ” групп, а также большой длине углеводородных радикалов создается возможность одновременно для специфического и неспецифического взаимодействия молекул реагента как с поверхностью угля, так и между собой, что приводит к высокой прочности их закрепления на угольных частицах, полимолекулярной адсорбции и обеспечивает высокую степень гидрофобизации угольной поверхности и, следовательно, собирательное действие реагента.

64364

Высокая поляризация молекул реагента, вызванная электроноакцепторными свойствами кислородсодержащих

5 Й групп, особенно -С-О-R, -ОН, -С-ОМе

0 при Ьольшой длине углеводородных радикалов, обуславливает значительную поверхностную активность и, следовательно, необходимые для флотации пенообраэующие свойства предлагаемого реагента — фракции оборотных капркловых спиртов производства дикаприлфталата.

Пример, Для осуществления флотации берут навеску угля, например, О,1 кг, перемешивают с водой в лабораторной машине с емкостью камеры 0,5 л в течение 3 мин. Затем подают собиратель-вспениватель— фракцию оборотных каприловых спиртов производства дикаприлфталата. После контакта навески угля с реагентом

25 в течение 5 мин во флотационную машину подают воздух и производят флотацию. Лучшие показатели получают по предлагаемому способу при применении в качестве собирателя-вспенивателя

З0 фракции оборотных каприловых спиртов производства,дикаприлфталата. Оптимальный расход реагентов при флотаб ции угля, кг/Kr 10

Керосин 1479

Диалкилфталаты 264

Фракция оборотных каприловых спиртов производства дикаприлфталатов

Таким образом, применение фракции

4о оборотных каприловых спиртов производства дикаприлфталата при флотации угля вместо диалкилфталатов с длиной алифатического радикала С, позво ляет повысить выход концентрата с

45 82,38 до 88,06Х, зольность отходов с 59,77 до 8 1,61Х при снижении расхода предлагаемого реагента в 1,78 раза по сравнению с известным, Применение фракции оборотных кап50 риловых спиртов производства дикаприлфталата при флотации угля вместо керосина и диалкилфталатов позволяет снизить затраты на реагенты в 8,72 раза.

Формула изобретения

Способ флотации угля, включающий предварительное кондиционирование

Составитель В.Шубина

Техред М.Ходанич Корректор В.Гирняк

Редактор И.Шулла

Заказ 6510/6 Тираж 527 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1 364364

6 исходного сырья с собирателем и вспе- нивателя .вводят фракцию оборотных нивателем, отличающийся каприловых спиртов производства дитем, что, с целью повышения выхода каприлфталата путем этерификации концентрата и снижения затрат на ре- алифатических спиртов фталевым айгид5

1 агенты, в. качестве собирателя и вспе- ридом в присутствии катализатора.