Способ флотации угля и композиционный реагент для его реализации
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых методом флотации и может быть использовано при флотации угля. Способ флотации угля, по которому в пульпу подают композиционный реагент, включающий реагент-собиратель и пенообразователь, производят кондиционированием пульпы, осуществляют процесс флотации, выделяют горючую массу в пенный продукт. В процессе изготовления композиционного реагента при компаундировании реагента-собирателя с пенообразователем вводят присадку, состоящую из полимера этилена с виниловым эфиром, растворенным в высококипящих углеводородах. Композиционный реагент для флотации угля состоит из смеси реагентов. Смесь реагентов включает прямогонную углеводородную фракцию керосина-абсорбента, легкий вакуумный газойль, атмосферный газойль, кубовые остатки ректификации бутиловых спиртов, продукт коксования углей - кубовые остатки ректификации сырого бензола и присадку для понижения температуры застывания. Технический результат - повышение технологичности процесса флотации угля, повышение извлечения горючей массы в концентрат и повышение эффективности процесса. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых методом флотации и может быть использовано при флотации угля.
Известен способ флотации угля и графита с применением собирателя и пенообразователя, где в качестве собирателя-пенообразователя используют алкилпроизводные 1.3-диоксана (А.с. СССР №476896, B03D 1/02, 15.07.1975).
Недостатком аналога является то, что процесс смешивания может быть осуществлен только на углеобогатительных фабриках, а также невысокая эффективность процесса и небольшой процент извлечения горючей массы в концентрат.
Известен способ флотации углей, включающий кондиционирование угля с реагентной смесью собирателя - тракторного керосина и пенообразователя - кубовых остатков ректификации бутиловых спиртов, последующее разделение с выделением горючей массы в пенный продукт, по которому в кондиционирование перед собирателем и пенообразователем вводят водный раствор катамина АБ, представляющего собой технический продукт, содержащий алкилдиметилбензиламмоний хлорида общей формулы R(СН3)2NCH2С6Н5Cl,
где R - смесь прямоцепных алкильных остатков С10-С18,
причем соотношение тракторного керосина, кубовых остатков производства бутиловых спиртов АБ составляет от 77,8:20,2:2,0 до 89,2:9,6:1,2 (Патент РФ №2019301, B03D 1/02, 1994.09.15).
Недостатком аналога является то, что собиратель и пенообразователь смешиваются только на обогатительной фабрике.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ флотации угля, по которому в пульпу подают реагент-собиратель и пенообразователь, производят кондиционирование пульпы, осуществляют процесс флотации, выделяют горючую массу в пенный продукт, при этом в пульпу вводят готовый композиционный реагент в виде смеси реагента-собирателя и пенообразователя, и реагент, содержащий остаточный продукт переработки, образующийся в процессе выделения фенола из фенольной смолы, который смешивают с керосином (А.с. СССР №1269844, B03D 1/02, 1986.11.15).
Недостатком прототипа является высокая токсичность способа, поскольку фенол является опасным ядом, и невысокая технологичность процесса, обусловленная невозможностью использования при низких температурах без предварительного подогрева.
Задача изобретения - повышение технологичности процесса флотации угля, повышение извлечения горючей массы в концентрат и повышение эффективности процесса за счет применения готового композиционного реагента и использования при низких температурах без предварительного подогрева.
Поставленная задача достигается тем, что в способе флотации угля, по которому в пульпу подают композиционный реагент, включающий реагент-собиратель и пенообразователь, производят кондиционирование пульпы, осуществляют процесс флотации, выделяют горючую массу в пенный продукт, в отличие от прототипа, в процессе изготовления композиционного реагента при компаундировании реагента-собирателя с пенообразователем вводят присадку, состоящую из полимера этилена с виниловым эфиром, растворенным в высококипящих углеводородах.
Поставленная задача достигается также тем, что в композиционном реагенте для флотации угля, состоящем из смеси реагентов, в отличие от прототипа смесь реагентов включает прямогонную углеводородную фракцию керосина-абсорбента, легкий вакуумный газойль, атмосферный газойль, кубовые остатки ректификации бутиловых спиртов, продукт коксования углей - кубовые остатки ректификации сырого бензола и присадку для понижения температуры застывания.
Прямогонные углеводородные фракции керосина-адсорбента соответствуют техническим условиям ТУ 38.601-22-70-97, легкий вакуумный газойль - по ТУ 025-066-05766801-97, кубовые остатки ректификации бутиловых спиртов - по ТУ 2421-086-05766575-99.
Керосин-адсорбент представляет собой высококипящие дистиллятные фракции прямой перегонки нефти, получаемые на установке гидроочистки дизельного топлива.
Вакуумный газойль, горючая жидкость, представляющая собой смесь углеводородов: Н - парафины около 60,4% масс., изо-парафины около 30% масс., нафтеновые углеводороды около 5,6% масс., ароматические углеводороды около 4% масс., серосодержащие углеводороды - менее 0,0005% масс.
Атмосферный газойль представляет собой смесь углеводородов: H - парафины около 55% масс., изо-парафины около 33% масс., нафтеновые углеводороды около 6,6% масс., ароматические углеводороды около 5% масс.
Кубовый остаток ректификации бутиловых спиртов получается при производстве бутиловых спиртов методом оксосинтеза по ТУ 2421-086-05766575-99 и является горючей жидкостью, представляющей собой смесь, в состав которой входят следующие компоненты: н-бутанол, изобутилизобутират, н-бутилбутират, 2-этилгексанол, непредельные спирты С8, ацетали, моногликолевые эфиры С12.
Продукт коксования углей, например кубовые остатки ректификации сырого бензола по ТУ-14-7-47-88, образуются в результате сернокислотной очистки фракций сырого бензола и выделяются при окончательной ректификации после выделения чистых продуктов.
Присадка состоит из полимера этилена с виниловым эфиром, растворенным в высококипящих углеводородах. В отличие от других аналогов, состав присадки позволяет использовать композиционный реагент в зимний период без предварительного подогрева, что немаловажно, т.к. большинство обогатительных фабрик находятся в холодных климатических зонах (Кемеровская область и Якутия).
Пример конкретной реализации способа
Композиционный реагент приготавливают в результате компаундирования прямогонных углеводородных фракций керосина-абсорбента по ТУ 38.601-22-70-97, легкого вакуумного газойля по ТУ 025-066-05766801-97, атмосферного газойля, кубовых остатков бутиловых спиртов ТУ-2421-086-05766575-99, кубовых остатков ректификации сырого бензола по ТУ-14-7-47-88, присадки, состоящей из полимера этилена с виниловым эфиром, растворенным в высококипящих углеводородах.
Композиционный реагент в готовом виде поступает на углеобогатительную фабрику.
Испытания по реализации способа флотации угля с композиционным реагентом проводились в Сибирском научно-исследовательском институте углеобогащения г.Прокопьевска и на секции флотационного отделения углеобогатительной фабрики (Центральной обогатительной фабрики «Сибирь») при подготовке пульпы в аппарате АКП-2 и автоматическом дозировании флотационных реагентов.
По водно-шламовой схеме на флотацию поступает пульпа - смесь угля и воды, в которую вводят композиционный реагент. В процессе смешения водно-шламовой смеси и композиционного реагента подают воздух, т.е. осуществляют кондиционирование. Образуется пенный продукт, который подают на пеногашение. После сушки получают угольный концентрат.
Результаты испытаний сведены в таблицы. В таблице 1 приведены показатели, полученные при флотации на реагенте-собирателе - газойле легком каталитического крекинга и коксования (ТУ 38.301-19-31-91), при содержании его 980 г/т и 160 г/т - пенообразователя.
| Таблица 1 | ||||||
| Продукты флотации | Выход, % | Зольность, % | Суммарные продукты, % | |||
| всплывшие | потонувшие | |||||
| выход | зольность | выход | зольность | |||
| Концентрат 1 | 10,6 | 6,8 | 10,6 | 6,8 | 100,0 | 11,2 |
| Концентрат 2 | 16,7 | 7,1 | 27,3 | 7,0 | 89,4 | 11,7 |
| Концентрат 3 | 45,3 | 6,1 | 72,6 | 6,4 | 72,7 | 12,8 |
| Концентрат 4 | 13,4 | 9,7 | 86,0 | 6,9 | 27,4 | 23,9 |
| Концентрат 5 | 8,3 | 19,4 | 94,3 | 8,0 | 14,0 | 37,4 |
| Концентрат 6 | 0,9 | 35,5 | 95,2 | 8,3 | 5,7 | 63,6 |
| Концентрат 7 | 0,7 | 41,1 | 95,9 | 8,5 | 4,8 | 68,9 |
| Итого | 95,9 | 8,5 | 100,0 | 11,2 | 4,1 | 76,6 |
| Отходы | 4,1 | 73,6 | - | - | - | - |
| Всего | 100,0 | 11,2 | - | - | - | - |
Результаты флотации на заявляемом композиционном реагенте (расход 980 г/т) приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | ||||||
| Продукты флотации | Выход, % | Зольность, % | Суммарные продукты, % | |||
| всплывшие | потонувшие | |||||
| выход | зольность | выход | зольность | |||
| Концентрат 1 | 13,2 | 6,2 | 13,2 | 6,2 | 100,0 | 11,9 |
| Концентрат 2 | 23,4 | 6,9 | 36,6 | 6,6 | 86,8 | 12,8 |
| Концентрат 3 | 37,9 | 6,9 | 74,5 | 6,7 | 63,4 | 15,0 |
| Концентрат 4 | 17,4 | 12,8 | 91,9 | 7,9 | 25,5 | 27,2 |
| Концентрат 5 | 2,9 | 32,1 | 94,8 | 8,6 | 8,1 | 58,1 |
| Концентрат 6 | 0,9 | 48,6 | 95,7 | 9,0 | 5,2 | 72,6 |
| Концентрат 7 | 0,4 | 57,5 | 96,1 | 9,2 | 4,3 | 77,6 |
| Итого | 96,1 | 9,2 | 100,0 | 11,9 | 3,9 | 79,7 |
| Отходы | 3,9 | 79,7 | - | - | - | - |
| Всего | 100,0 | 11,9 | - | - | - | - |
При сопоставительном анализе таблицы 1 и 2 видно, что наилучшие показатели флотации получены при флотации на композиционном реагенте. Увеличивается зольность отходов более чем на 6% (79,7 у заявляемого композиционного реагента по таблице 2 и 73,6 - у прототипа по таблице 1.)
Преимуществом данного способа флотации является сокращение времени и энергетических затрат на проведение процесса, т.к. на обогатительную фабрику поступает уже готовый композиционный реагент.
Кроме того, в отличие от аналогов, введение присадки позволяет использовать композиционный реагент в зимний период без предварительного подогрева, что немаловажно, т.к. большинство обогатительных фабрик находятся в холодных климатических зонах (Кемеровская область и Якутия).
Итак, заявляемое изобретение позволяет повысить технологичность процесса флотации угля за счет применения готового композиционного реагента, процент извлечения горючей массы в концентрат, а также повысить эффективность процесса за счет использования при низких температурах без предварительного подогрева.
1. Способ флотации угля, по которому в пульпу подают композиционный реагент, включающий реагент-собиратель и пенообразователь, производят кондиционирование пульпы, осуществляют процесс флотации, выделяют горючую массу в пенный продукт, отличающийся тем, что в процессе изготовления композиционного реагента при компаундировании реагента-собирателя с пенообразователем вводят присадку, состоящую из полимера этилена с виниловым эфиром, растворенным ввысококипящих углеводородах.
2. Композиционный реагент для флотации угля, состоящий из смеси реагентов, отличающийся тем, что смесь реагентов включает прямогонную углеводородную фракцию керосина-абсорбента, легкий вакуумный газойль, атмосферный газойль, кубовые остатки ректификации бутиловых спиртов, продукт коксования углей - кубовые остатки ректификации сырого бензола и присадку для понижения температуры застывания.
