Способ обогащения и обвоживания угля "овзумс

 

ИЗОБРЕТЕНИЕ ОТНОСИТСЯ К ОБОГАЩЕНИЮ И ОБЕЗВОЖИВАНИЮ УГЛЯ И МОЖЕТ БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВАНО ПРИ ОБОГАЩЕНИИ ХВОСТОВ ФЛОТАЦИИ И СЛИВНЫХ И СБРОСОВЫХ ПРОДУКТОВ ВОДНО-ШЛАМОВОГО ХОЗЯЙСТВА УГЛЕОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИК. ЦЕЛЬ - ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ОБОГАЩЕНИЯ И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ УГЛЯ. ДЛЯ ЭТОГО ПЕРЕД ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ УГЛЯ С МАСЛОМ В МАСЛО ВВОДЯТ АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ В КОЛИЧЕСТВЕ ОТ 5 ДО 10% ОТ МАССЫ МАСЛА. В КАЧЕСТВЕ АРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ИСПОЛЬЗУЮТ БЕНЗАЛЬДЕГИД @ И ЕГО ГОМОЛОГИ. ТАКЖЕ МОГУТ БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВАНЫ АРОМАТИЧЕСКИЕ КЕТОНЫ СОСТАВА @ , ГДЕ R - ФЕНИЛ-РАДИКАЛ, R<SP POS="POST">1</SP> - ФЕНИЛ- ИЛИ АЛКИЛ-РАДИКАЛ, ИЛИ БЕНЗОЙНАЯ КИСЛОТА @ И ЕЕ ГОМОЛОГИ, ИЛИ ОДНОАТОМНЫЙ ФЕНОЛ @ И ЕГО ГОМОЛОГИ, ИЛИ БЕНЗОХИНОН @ И ЕГО ГОМОЛОГИ. ПРИ ЭТОМ РЕЗКО СНИЖАЕТСЯ РАЗНОСТЬ ПОЛЯРНОСТЕЙ МЕЖДУ МАСЛЯНЫМ РЕАГЕНТОМ И ОКИСЛЕННОЙ УГОЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ. ЭТО ПРИВОДИТ К УПРОЧНЕНИЮ АДГЕЗИОННОЙ СВЯЗИ УГОЛЬ-МАСЛЯНЫЙ РЕАГЕНТ. В ПРОЦЕССЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ВВОДЯТ РЕАГЕНТ-ГИДРОФИЛИЗАТОР И ПЕРЕМЕШИВАНИЕ ВЕДУТ ОТ 2 ДО 5 МИН. ПОСЛЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ВЫДЕЛЯЮТ ФЛОКУЛЫ ИЗ ПОРОДЫ И ВОДЫ ГРАВИТАЦИЕЙ. ВЫДЕЛЕННЫЕ ФЛОКУЛЫ ГРАНУЛИРУЮТ В ВОДНОЙ СРЕДЕ ПРИ СООТНОШЕНИИ Т:Ж ОТ 1:1,5 ДО 1:2 В ПРИСУТСТВИИ ПОЛИМЕРА С ПОСЛЕДУЮЩИМ ОТДЕЛЕНИЕМ ГРАНУЛ НА СИТЕ. 5 З.П.Ф-ЛЫ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 В 03 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1248661 (21) 4395886/31-03 (22) 21.03.88 (46) 23.04.90. Бюл. № 15 (71) Донецкий политехнический институт (72) П. В. Сергеев, В. С. Белецкий и А. Т. Елишевич (53) 622.7.051.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1248661, кл. В 03 В 7/00, 1984. (54) СПОСОБ ОБОГАЩЕНИЯ И ОБЕЗВОЖИВАНИЯ УГЛЯ «ОВЗУМС» (57) Изобретение относится к обогашению и обезвоживанию угля и м.б. использовано при обогащении хвостов флота ции и сливных и сбросовых продуктов водношламового хозяйства углеобогатительных фабрик. Цель — повышение эффективности процесса обогащения и обезвоживания угля. Для этого перед перемешиванием угля с маслом в масло вводят ароматические соединения в количестве от 5 до

10% от массы масла. В качестве ароматических соединений используют бензальдегид о

О С и его гомологи. Также могут

Изобретение относится к обогащению и обезвоживанию угля. преимущественно высокозольного,. тонкодисперсного угольного шлама из пульп малой плотности, относящихся к категории труднообогатимых, например хвостов флотации, сливных и сбросовых продуктов водно-шламового хозяйства углеобогатительных фабрик и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1248661

Цель изобретения — повышение эффективности процесса обогащения и обезвоживания угля.

„„SU„,, 1558473 А,2 быть использова ны ароматические кетоны

I состава " о н, где R — фенил, Il о фенил или алкил, или бензойная кислота ф и ее гомологи, или одноатомный фенол ©ен н его гомологн, нлн бензохион о = = о и его гомологи. При этом резко снижается разность полярностей между масляным реагентом и окисленной угольной поверхностью. Это приводит к упрочнению адгезионной связи уголь — масляный реагент. В процессе перемешивания вводят реагент — гидрофилизатор и перемешивание ведут от 2 до 5 мин. После перемешивания выделяют флокулы из породы и воды гравитацией. Выделенные флокулы гранулируют в водной среде при соотношении ТЖ от 115 до 12 в присутствии полимера с последующим отделением гранул на сите. 5 з.п. ф-лы.

В способе обогащения и обезвоживания угля «ОВЗУМС» (обогащение высокозольного угля масляной селекцией), включающем перемешивание гидросистемы угля с маслом до образования флокул, выделение флокул из породы и воды гравитацией, причем в процесссе перемешивания вводят реагент — гидрофилизатор и перемешивание ведут от 2 до 5 мин, выделенные флокулы гранулируют в водной среде при соотношении Т:Ж от 1:1,5 до 1:2 в присутствии полимера с последующим отделением гранул на сите, перед перемешиванием в

1558473

3 масло вводят ароматические соединения в количестве от 5 до 10Я от массы масла. до используют: бензальдегид O — с(и его 5 он

В качестве ароматических соединений гомологи; ароматические кетоны состава

3 — С вЂ” Н

II где R —; R — фенил о или алкил; бензойную кислоту Î с н ее гомологн: одноатомный фенол ©-Q и его гомологи; бензохинон 0= = 0 и его гомологи.

Новизна предлагаемого способа заключается в том, что в масляный реагент вводят ароматические соединения с карбонильными, карбоксильными, гидроксильными и хиноидными группами в количестве 5 — 10 от массы масляного реагента; в качестве ароматических соединений используют бензальдегид Я Ъ вЂ” с и его гомологи; аро=н в-c†- в матические кетоны состава ((, где о

R — фенил; R — фенил или алкил; бензой о ную кислоту Яг- с,, и ее гомологи; он одноатомный фенол ©-Он н его гомологи; бензохинон 0=1 = о и его гомоJ

4 полярностей контактирующих фаз. Эта разность в свою очередь определяется разностью электрических дипольных моментов молекул масляного реагента и угольной поверхности. Следовательно, при взаимодействии аполярных молекул реагента с полярными кислородсодержащими группами на окисленных участках угольной поверхности образуются непрочные адгезионные связи уголь — масляный реагент. Введение в масляный реагент ароматических соединений с карбонильными, карбоксильными, гидроксильными и хиноидными группами, обладающих значительным дипольным моментом, позволяет резко снизить разность полярностей между масляным реагентом и окисленной угольной поверхностью, что в свою очередь приводит к упрочнению адгезионной связи уголь — масляный реагент. При этом между поверхностными молекулами угля и указанными ароматическими соединениями. помимо универсальных дисперсионных действуют ориентационные и индукционные межмолекулярные ван-дер-ваальсовы силы, а также возникают взаимодействия химической природы — водородные и донороно-акцепторные связи. Рост прочности адгезионного контакта уголь — связующее способствует повышению скорости процесса масляной селекции, а также более интенсивному вытеснению воды с угольной поверхности.

Усиление межмолекулярных взаимодействий происходит не только на границе уголь — масляный реагент, но и в самом реагенте. Это оказывает решающее влияние на последующую стадию флокулообразования. Как известно, агрегация омаслоги.

Введение в масляный реагент ароматических соединений с карбонильными, карбоксильнымн, гидроксильными и хиноидными группами позволяет повысить прочность адгезионного контакта реагента с углем, в особенности на окисленных участках мозаичной угольной поверхности, представленных различными кислородсодержащими группами, обладающими значительным дипольным моментом. Широко применяемые в практике масляной грануляции масла нефтяного происхождения (мазут, дизельное топливо и др.) и каменноугольные масла в основном представлены парафиновыми, нафтеиновыми, двух- и трехъядерными конденсированными ароматическими (типа нафталина и антрацена) соединениями, обладающими симметричным строением молекул. Вследствие этого их электрический дипольный момент практически равен нулю, а сами масляные реагенты в основном выступают как аполярные вещества. В соответствии с известным в теории адгезии правилом Дебройна прочность адгезионного контакта уголь — масляный реагент тем выше, чем меньше разность ляный реагент указанных ароматических

45 .соединений не только повышает прочность

55

40 ленных угольных частиц происходит по аутогезионному механизму за счет взаимодействия поверхностных пленок масляного реагента. При этом в зоне контакта пленок происходит восстановление баланса межмолекулярных сил, и прочность образующегося агрегата определяется когезией связующего масляного реагента. В свою очередь, когезия реагента тем выше, чем сильнее в нем межмолекулярные взаимодействия. Следовательно, введение в масадгезионного контакта уголь — связующее, но и способствует упрочению связей внутри углемасляных агрегатов на стадии флокуляции, что предотвращает их разрушение в процессе перемешивания и последующего обезвоживания. Вследствие этого, удается избежать заострения породной фракции фрагментами разрушившихся флокул, приводящего к снижению селективности процесса масляной селекции.

Таким образом, введение в масляный реагент ароматических соединений с указанными кислородсодержащими группами повышает эффективность обогащения и

1558473

5 обезвоживания угля методом масляной селекции «ОВЗУМС» на всех его стадиях.

Введение в масляный реагент ароматических соединений с карбонильными, карбоксильными, гидроксильными и хиноидными группами в количестве 5 — 10Я от массы масляного реагента позволяет обеспечить высокую эффективность процесса обогащения и обезвоживания практически всего диапазона продуктов, для переработки которых предназначен способ, — отходов флотации, сливных и сбросовых продуктов водно-шламового хозяйства углеобогатительных фабрик.

Пример. В лабораторных условиях осуществляют процесс обогащения и обезвоживания отходов флотации по предлагаемому способу. Зольность твердой фазы отходов составляет 59,7Я, средняя крупность угольных зерен 0 — 35 мкм, плотность пульпы 70 г/л. В качестве реагента-гидрофилизатора минеральной компоненты используют кальцинированную соду, подавае-. мую в количестве 0,6Я от массы твердого в пульпе. В качестве связующего масляного реагента взято масло для омасливания шихты производства Авдеевского

КХЗ. Перед подачей масляного реагента в пульпу в него вводят ароматическую добавку — бензальдегид в количестве

7Я от массы исходного масляного реагента. Расход масляного реагента с добавкой составляет 2Я от массы твердой фазы пульпы.

Исходную гидросмесь с введенными в нее кальцинированной содой и маслом для омасливания шихты с добавкой перемешивают в контактном чане при скорости вращения импеллера 2000 об/мин (линейная скорость 6,3 м/с) в течение 5 мин. Через

3,4 и 5 мин перемешивания осуществляют отбор проб и с помощью микроскопа определяют средний диаметр образующихся флокул. После 5 мин перемешивания продукт подают на центрифугу НОГШ-325, с помощью которой флокулы удаляют из гидросмеси. Полученный концентрат (кек) подвергают анализу на влажность по стандартной методике. Твердую фазу фугата центрифуги (отходы масляной селекции) после выпаривания воды подвергают анализу на зольность.

Обогащение и обезвоживание по предлагаемому способу повторяют при добавке в масляный реагент 3,5,10 и 12О4 бензальдегида. Такая серия опытов проводится по каждой из предлагаемых ароматических добавок.

Одновременно с этими опытами по обогащению и обезвоживанию угля по предлагаемому способу проводится процесс по известному способу т.е. без ввода в исходный масляный реагент перечисленных ароматических соединений. Для этого гидросмесь

6 того же угля с введенными в нее реагентами — кальцинированной содой (0,6Я от массы твердого) и маслом для омасливания шихты (2 от массы твердого) перемешивается в том же режиме (2000 об/мин), что и при предлагаемом способе в течение

5 мин. Затем флокулы отделяются от отходов на центрифуге НОГШ-325.

Результаты исследований показывают, что введение в связующий масляный реа10 гент ароматических соединений с карбонильными, карбоксильными, гидроксильными и хиноидными группами позволяет существенно повысить эффективность процесса обогащения и обезвоживания угля. Это проявляется в снижении влажности концентрата (кека) на 2 — 5Я, повышении зольности отходов селекции на 5,5 —.7,5g по сравнению с базовым способом. Кроме того, создается возможность для сокращения времени селекции, а следовательно, повышения произво20 дительности аппаратов процесса «ОВЗУМС».

Аналогичные результаты получены при применении в качестве добавок алкилзамешенных гомологов указанных соединений.

25 Формула изобретения

1. Способ обогащения и обезвоживания угля по авт. св. № 1248661, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса обога щения и обезвоживания угля, перед перемешиванием в масло вводят ароматические соединения в количестве от 5 до 1ОЯ от массы масла.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве ароматических соединений используют бензальдегид О p <0 и его

35 ) -н гомологи.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве ароматических соединений используют ароматические кетоны состава

40 R — С вЂ” R

II и где R — фенил;

R — фенил или алкил.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, 45 что в качестве ароматических соединений о используют бензойную кислоту Я вЂ” с о 1 и ее гомологи.

5. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве ароматических соединений

50 используют одаоатомный фенол (OO — он и его гомологи.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве а роматических соединений

55 используют бензохинон o= = o и его гомологи.