Способ флотации труднообогатимых углей

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и м.б. использовано при флотации труднообогатимых углей. Цель изобретения - повышение выхода и качества концентрата. Уголь измельчают и кондиционируют с декобальтизированным кубовым остатком гидроформилирования пропилена. Перед кондиционированием вводят триэтаноламиновые производные продукты фосфорилирования вторичных жирных спиртов фракции C<SB POS="POST">10</SB> - C<SB POS="POST">20</SB>. Реагент представляет собой смесь триэтаноламиновых производных алкилфосфатов, триэтаноламиновых производных фосфорной кислоты типа HOPO[OHN(CH<SB POS="POST">2</SB>CH<SB POS="POST">2</SB>OH)<SB POS="POST">3</SB>]<SB POS="POST">2</SB> и вторичных жирных спиртов. Преимуществом способа является повышение выхода концентрата с 84,31 до 86,32%, а также улучшение качества концентрата за счет снижения его зольности с 9,5 до 9,0%. Кроме того, способ позволяет уменьшить потери угля за счет повышения зольности отходов с 69,4 до 80,6%, снизить расход флотореагента в 1,22 раза, а также снизить затраты на реагенты.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 03 D 1/004

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4737748/03 (22) 13.09.89 (46) 15.08,91. Бюл. М 30 (71) Магнитогорский горно-металлургический институт им. Носова и Магнитогорский металлургический комбинат им, В.И.Ленина (72) Л,Г.Савинчук, Н,Н.Касимова, Е.Ф,Кондрашов, В.М.Козлов и А.А,Пузаков (53) 622.765.06(088,8) (56) Пиккат-Ордынский Г.А. и др. Технология флотационного обогащения углей. Ы.: Недра, 1972, с.8, 24, Авторское свидетельство СССР

М 1238802, кл. В 03 D 1/02, 1984. (54) СПОСОБ ФЛОТАЦИИ ТРУДНООБОГАТИМЫХ УГЛЕЙ (57) Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и м.б. использовано при флотации труднообогатимых углей, Цель изобретения — повышение выхода и

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотации труднообогатимых углей.

Цель изобретения — повышение выхода и качества концентрата.

Способ флотации труднообогатимых углей включает кондиционирование исходного сырья с декобальтизированным кубовым остатком гидроформилирования пропилена. В исходное сырье перед кондиционированием вводят триэтаноламиновые производные продукты фосфорилирования

„„Я „„1669563 А1 качества концентрата. Уголь измельчают и кондиционируют с декобальтизировэнным кубовым остатком гидроформилирования пропилена. Перед кондиционированием вводят триэтаноламиновые производные продукты фосфорилирования вторичных жирных спиртов фракции С1о — Сго. Реагент представляет собой смесь триэтаноламиновых производных алкилфосфатов, триэтаноламиновых производных фосфорной кислоты типа НОРО(ОНИ(СНгСН2ОНз)2 и вторичных жирных спиртов. Преимуществом способа является повышение выхода концентрата с 84,31 до 86,32; . а также улучшение качества концентрата зэ счет снижения его зольности с 9,5 до 9,0 ф . Кроме того, способ позволяет уменьшить потери угля за счет повышения зольности отходов с 69,4 до

80,6-",ь, снизить расход флотореэгента в 1,22 раза, а также снизить затраты на реагенты. вторичных жирных спиртов фракции С1оСго, В промышленности триэтаноламиновые производные продукты фосфорилирования вторичных жирных спиртов фракции

Clo — Сго (Эфосол ) получают путем фосфорилирования вторичных жирных спиртов фракции Clo — C2o фосфорным ангидридом

Р20Б с последующей обработкой кислых продуктов реакции триэтаноламином.

Процесс фосфорилирования вторичных жирных спиртов, протекающий по схеме

1669563.0Н КО

3R-ОНДЕР O> — R -ОР. + Р

ОН R0 ОН сопровождается образованием побочных продуктов типа олефинов, алкилполифосфатов, простых эфиров, фосфорной кислоты:

6R — ОН + Р20;+ 3R--О-R+ 2НзРО4

R — OP0(QH)z -з R--CH--CHz НзРО4 10 (R O)zPOOH + 2R — CH=CHz я НзРО4

2R-QH+ PzQgwR -QP(Q)(QH)QP(Q)QR(QlСодержащиеся во вторичнь.х жирных спиргах примеси двухатомных спиртов Ä1 карбоновых кислот пр1 фосфорилировании 15 образуют смолистые вещества.

Процессы фосфорилирования эаверша ются при достижении кислотного числа ре акцион ной сл1еси 163- 188.

Полученную смесь кислых гродуктос У фосфорилирования подвер ают обработке триэтаноламином с целью пол,,HIIR триэ таноламиновых солей алкилфосфатое. Hci конечной стадии производства реаге та

"Эфосол" производят смешение получен ных триэтаноламиновых солей алкилфосфатов и вторичных жирных спиртов фракции

С1о — Czo в соотношении 3:2.

Реагент "Эфосол" представляет собой растворимую в воде вязкую жидкость ко 30 ричневого цвета со следующими физическими характеристиками: массовая доля фосфатов (в пересчете на фосфор), 2--4%, водородный показатель рН 10%-ного ра.". твора 6,5-8,5; температура воспламенения 35

167 С; температура самовоспламенения

252 С; токсичность (по ГОСТ 12,1.007 — 76) И класс.

Реагент "Эфосол" имеет состав, мас.%.

Триэтаноламиновые производные ал- 40 килфосфатов типа

R0 — Р— ОН N(CzН1,ОН)

О ОН N(C2Í,ÎH)

Р— ОН М(С2Н ОН)3

40 — 55

Триэтаноламиновые производные фосфорной кислоты типа

НОРО(О IN(CHzCHzQH)gg 10 — 15 50

Вторичные жирные спирты С1о — С2о 33-46

Высокомолекулярные эфиры и продукты фосфорилирования диолов и карбоновых кислот (смолистые вещества) Остальное, 55 установлено, что триэтаноламиновые производные продуктов фосфорилирования вторичных жирных с.пиртов фракции

С о — С2о проявляют новое техническое свойство, заключающееся в эктивирующем дейс TBI4è у1 ольной поверхности труднообогатимых углей перед их кондиционированием.

Активирующее действие триэтаноламиновь1х производных продуктов фосфорилирования вторичных жир Ibl). спиртов фракции С1о — С2о ("Эфосол") обуслс влено особенностями строения молекул веществ, входящих в состав реагента "Эфосол". Реагент содержиг сложнь,й набор л1олекул с различным ка ра кте р о м рас и редел;. 1и я электронной плотности на периферии отдельных связей и звеньей и, соответгтвен;-Io, различными сорбционными воэможностями по отношению к угольнои поверхности.

1 ак, за креплен1 е мо 1екул втори . ных спиртов на угольнь х частицах осуществляется. как правило, за счет водородных связей. возникающих между ОН-1руппами с пиртов и ки-.лородсодержащими участками угольной поверхности: -О-Н...О-, Мг1ле1;уг,ы триэтаноламиновых производных алкилфосфатов представляют собой BecLt a .ложную конструкцию, содержащую в сео..м сг.ставе три гетероатома: азот, кислород, фосфор. Эти гетероатомы включены в состав различным образом построенных фун .циональных группировок со сложным

1-аспределением электронной плотности.

l ак в гр ппе Р=О, входящей в состав сложноэфирных группировок

Р,0г

КО

О электронное облако смещено к атомч кислорода

-ь,Р=С

Б результате этого смещения у атома кислорода создается некоторый отоицательный заряд — д, а у атолла фосфорачастич1;ый положительный заряд < д, В целом сложнозфирная группировка с электронной точки зрения имеет сложное строение: каждый входящий в нее кислород (и в

TpyII е Р==О, и в группе С-О-P) способен к специфическому взаимодействию с положите; ьными центрами угольной поверхности, большая часть которых i.axîдится на мало— окисленных угольных частицах, Вместе с тем сложноэфирная группировка способна и к неспецифическому взаимодействию с углеводородными цепочками в молекулах флотационного реагента, выполняя при этом связующую роль междч поверхностью угля и молекулами I11noropeareI;ra.

i,ИСЛОрОдСОдЕржащИЕ груППИрОВКИ I ОН, -CPz-ОН, а также азотсодержащие груп1669563 пировки й(С2Н ОН)з, закрепляясь специфи- ватора угольной поверхности труднообогачески и неспецифически на активных цент- тимых углей перед их кондиционированием рах поверхности угольных частиц, способствует повышениювыходафлотоконвыполняют две важнейшие функции: во- центрата и улучшению его качества за счет первых, блокируют избыточные кислород- 5 создаия в кондиционировании условий для содержащие группы на поверхности бслее равномерного распределения молеокисленных угольных частиц мостиками из кул флотореагента — декобальтизированнодостаточно длинных углеводородных цепо- го кубового остатка гидроформилирования чек С1о-С2о, Это способствует снижению пропилена — на поверхности угольных часобщей электроотрицательности поверхно- 10 тиц различной степени окисленности, а таксти угля и повышению ее гидрофобности. же yc;pâèé для более стабильного

Во-вторых, закрепляясь неспецифически на соб. рательного действия реагента, так как неокисленной поверхности угольных час- пг ледовательное введение во флотационтиц, эти группировки обеспечивают появле- «ли процесс активатора и собирателя-вспение на угольной поверхности некоторого 15 нивзтеля исключает конкурирующий и, количества кислородсодержащих активных следовательно, случайный характер эакрепцентров, облегчающих закрепление моле- ления их молекул на поверхности угля.

Пример, Для осуществления флотаЗакрепление триэтаноламиновых произ ци.; берут навеску труднообогатимого угля, водныхфосфорнойкислотыи лкилфосфатои, 20 например 0 07 кг, перемешивают его с воа также молекул вторичных спиртов обеспе дой и затем перед кондиционированием чивает достаточно эффективную подготовку вводят активатор — триэтаноламиновые поверхности угольных частиц к закреплению производные продуктов фосфорилирования молекул флотационного реагента — декобаль- вторичных жирных спиртов фракции C1p— тиэированного кубового остатка гидрофор- 25 Cgp (реагент "Эфосол"). Перемешивание милирования пропилена (ГФО), так как пульпы производят влабораторной машине способствует более равномерному распреде- джипа "Механобр" с объемом камеры 0,5 л в лению молекул реагента на угольных части- течение 3 мин. Затем в пульпу подают собицах различной степени окисленности и, ратель-вспениватель декобальтиэированследовательно, более стабильному собира- 30 нь.и кубовый остаток гидроформилирования тельному действию реагента. пропилена, перемешивают в течение 3 мин.

Для молекул гетерополярного флотаци- Затем во флотационную машину подают онного реагента — декобальтизированного воздух и производят флотацию. кубового остатка гидроформилирования Применение триэтаноламиновых и оP пропилена — создаются наиболее благопри- 35 изводных продуктов фосфорилирования ятныеусловия для проявления одновременно вторичных жирных спиртов фракции Ñ1pспецифического и неспецифического взаимо- С2р при флотации труднообогатимых углей с действия молекул реагента с активированной использованием в кондиционировании в каповерхностью угольных частиц с различной честве реагента собирателя-вспенивателя первоначальнойокисленностью,атакжеспе- 40 позволяет по сравнению с прототипом поцифическогоиуниверсального неспецифиче- высить выход концентрата с 84,31 до ского взаимодействия молекул реагента 86,32, снизить зольность флотоконцентмежду собой. Это приводит к высокой проч- рата с 9,5 до 9,0;ь, повысить зольность отности закрепления молекул реагента на ходов с 69,4 до 80,6 (,. При этом угольных частицах различной степени окис- 45 предлагаемый способ позволяет снизить лен ности, обеспечению более равномерного расход реагента собира еля- вспенивателя в собирательного действия реагента, 1,22 раза по сравнению с прототипом а

Кроме того, содержание триэтанолами- такж: снизить затраты Hd реагенты. новых группировок в предлагаемом реаген- Формула изобретения те-активаторе "Эфосол" обеспечивает 50 Способфлотациитруднообогатимыхугпреимущесгвенно основный характер его ей, включающий кондиционирование исрастворов, что в ряде случаев позволяет ни- ходного сырья с декобальтиэированным велировать отрицательное влияние посту- кубсеым остатком гидроформилирования паюших на флотацию промышленных вод с пропилена, отличающийся тем, что, с низкими значениями рН. 55 цел ю повышения выхода и качества конТаким образом, введение триэтанола- центрата, перед кондиционированием ввоминовых производных поодуктов фосфори- дат триэтаноламиновые производные лирования вторичных жирных спиртов продуктов фосфорилирования вторичных фракции Ся — Сго("Эфосол") вкачествеакти- жирных спиртов фракции Cip-Cãp, 1