Способ обогащения угольного шлама и угля

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для обогащения угля, угольного шлама, технического углерода, шламовых вод угольных предприятий и т.д. Способ обогащения угольного шлама и угля включает масляную агломерацию угольных частиц при перемешивании суспензии вращающейся мешалкой в течение 2-3 мин. Интенсивное смешивание угольного шлама или угля и воды проводят со скоростью вращения мешалки 1000-1500 об/мин, затем добавляют масляный реагент-собиратель в количестве 8-10% от массы угольных частиц, смесь перемешивают еще в течение 5-8 мин со скоростью 1000-1500 об/мин, постепенно с интервалом 1-2 мин увеличивая скорость вращения мешалки до 4000 об/мин. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса обогащения угольного шлама и угля. 1 табл.

 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для обогащения угля, угольного шлама, технического углерода, шламовых вод угольных предприятий и т.д.

Известна технология обогащения угольных шламов (Ignasiak L., Szymocha К., Pawlak W., Kramer J. Engineering development of selective agglomeration technology. Proc. 12-th International Coal Preparation Congress «New trends in coal preperation technologies and eguipment», 1994, Cracow, vol.2, 809-816), которая включает подачу в суспензию масляного реагента (дизельное топливо или его смеси с тяжелыми маслами) в количестве 0,3-1,5%, масляную агломерацию частиц угля, проходящую при скорости вращения мешалки 1600-2400 об/мин в течение времени до 4 мин, отделение образовавшихся угольных микроагломератов с помощью пенной флотации в присутствии пенообразователя.

Недостатками этого способа являются большой расход масляного реагента (до 1,5%) при масляной агломерации шлама и высокие энергозатраты на перемешивание суспензии. Добавление большого количества масляного реагента вызвано необходимостью увеличения числа капель масла в суспензии для повышения вероятности их столкновения с частицами и обеспечения достаточного количества масла для полного извлечения всех угольных частиц (включая микрочастицы) в углемасляные агломераты за ограниченный отрезок времени.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по сущности и достигаемому результату является способ обогащения угольных шламов (Патент РФ №2223828 МПК 130301/02, опубл. 20.02.2004 г.), который включает операцию селективной масляной агломерации угольных частиц при перемешивании суспензии вращающейся мешалкой в течение 2-3 мин.

Недостаток этого способа заключается в подаче в систему диспергированного воздуха традиционным путем, т.е. с использованием насадки для подачи воздуха.

Применение установок с насадками для подачи воздуха имеет ряд недостатков: это их забивка, налипание на насадку углемасляных гранул, что приводит к проблемам в обслуживании установки и искажает результаты исследований.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности процесса обогащения угольного шлама и угля.

Технический результат достигается тем, что в способе обогащения угольного шлама и угля, включающем масляную агломерацию угольных частиц при перемешивании суспензии вращающейся мешалкой в течение 2-3 мин, согласно изобретению проводят интенсивное смешивание угольного шлама или угля и воды со скоростью вращения мешалки 1000-1500 об/мин, добавляют масляный реагент в количестве 8-10% от массы угольных частиц, смесь перемешивают еще в течение 5-8 мин со скоростью 1000-1500 об/мин, постепенно с интервалом 1-2 мин увеличивая скорость вращения мешалки до 4000 об/мин.

Заявляемый способ обогащения угольного шлама и угля осуществляют следующим образом.

В емкость наливают воду, загружают угольный шлам или уголь. Проводят интенсивное смешивание угольного шлама или угля и воды в течение 2-3 мин при помощи турбинной мешалки, соединенной с двигателем. В данной конструкции отсутствуют преградители, разрушающие «воронку», и интенсивность перемешивания достигается путем ее «разрыва». Регулирование процесса перемешивания осуществляют при помощи пульта управления.

Начальная стадия протекания процесса обогащения характеризуется увеличением числа оборотов мешалки и, как следствие, увеличением диаметра воронки и интенсивным перемешиванием.

В водно-угольную суспензию добавляют реагент-собиратель в количестве 8-10% от массы угольных частиц, и смесь перемешивают еще в течение 5-8 мин. со скоростью 1000-1500 об/мин.

На стадии обогащения угольного шлама или угля оптимальное время перемешивания суспензии с реагентом-собирателем составляет 5-8 мин. Перемешивание менее 5 мин приводит к уменьшению извлечения угля из шлама до 79%, увеличению содержания серы в угле до 0,33% и соответственно снижению зольности отходов до 75%. Это объясняется тем, что реагент-собиратель (например, мазут) не успевает полностью смочить поверхность угольных частиц. Увеличение времени перемешивания свыше 8 мин не приводит к повышению степени извлечения и зольности отходов, поэтому нецелесообразно вести перемешивание более длительное время, так как расходуется дополнительная энергия.

Скорость перемешивания суспензии составляет 1000-1500 об/мин. При увеличении числа оборотов более 1500 об/мин особенно при низких концентрациях суспензии происходит разрушение гранул до размеров 1-2 мм. Снижение числа оборотов менее 1000 об/мин способствует увеличению размеров углемазутных гранул до 3-4 мм, что нежелательно.

Постепенно с интервалом 1-2 мин увеличивают скорость вращения мешалки, достигая скорости вращения 4000 об/мин. Образуется пена, содержащая угольный концентрат.

С увеличением числа оборотов воронка увеличивается не только в диаметре, но и по высоте. Достигая непосредственно лопасти мешалки, она огибает ее и в окончании контура мешалки происходит разрыв воронки и интенсивное засасывание воздуха в реакционную среду из-за разрежения системы. При этом происходит закрепление пузырьков воздуха на смоченных реагентом угольных частицах, увеличивается число соударений частиц, образуются угольные агломераты.

Интенсивность перемешивания и образование угольных агломератов достигаются путем «разрыва» воронки при скорости 4000 об/мин.

Подача воздуха без использования насадки имеет ряд преимуществ.

В таблице дана сравнительная характеристика угольных концентратов, обогащенных способом, описанном в прототипе (с использованием насадки для подачи воздуха) и заявляемым способом обогащения угольного шлама и угля (без использования насадки).

Для исследования выбрали угольные шламы средней зольности углей марок Д (Ad=18,5% масс.), Г (Ad=38,0%) и К (Ad=34,5%), где Ad - зольность. В качестве реагента-собирателя использовалось отработанное машинное масло с эксгаустеров машинного зала коксохимического производства.

Таблица
Наименование способа Зольность угля A к о н ц . d , % мас. Выход продукта, % мас. Период опыта, мин
Д Г К Д Г К Д Г К
Способ обогащения угольного шлама (с применением насадки для подачи воздуха) 6,0 9,0 6,2 80 82 83 26 28 24
Способ обогащения угольного шлама и угля (без использования насадки) 4,8 7,0 5,4 84 84 84 20 24 18

Из данных, представленных в таблице, видна эффективность применения заявляемого способа обогащения угольного шлама и угля. Так, в случае использования заявляемого способа зольность обогащенного угольного шлама и угля ниже, выход продукта выше, период опыта меньше, чем при использовании традиционного способа обогащения.

Зольность полученных концентратов не превышает 10 мас.%, что говорит о приемлемости полученных угольных концентратов для технологии коксования и энергетики; высокий выход продукта и более низкая зольность концентратов по заявляемому способу обогащения угольного шлама и угля обусловлены полнотой разделения органической и минеральной частей угольного шлама в процессе обогащения.

Пример осуществления способа.

В цилиндрическую емкость наливают воду объемом 850 мл, загружают уголь массой 200 г. Производят интенсивное смешивание угля и воды при помощи мешалки, соединенной с двигателем. В данной конструкции отсутствуют преградители, разрушающие «воронку», и интенсивность перемешивания достигается путем ее «разрыва».

Отработанное машинное масло с эксгаустеров машинного зала коксохимического производства добавляют в количестве 30 мл, и всю смесь перемешивают еще в течение 5-8 мин.

Регулирование процесса перемешивания осуществляют при помощи пульта управления. Применяют мешалку турбинного типа.

Постепенно с интервалом 1-2 мин увеличивают скорость вращения мешалки, достигая скорости вращения 4000 об/мин. Образуется пена, содержащая угольный концентрат с зольностью 4,8% мас. Выход продукта составил 84%.

Предложенный способ обогащения угольного шлама и угля повышает эффективность процесса обогащения, позволяет получать угольный концентрат со сниженной зольностью, обеспечивает более высокий выход продукта и уменьшает время проведения процесса обогащения.

Способ обогащения угольного шлама и угля, включающий масляную агломерацию угольных частиц при перемешивании суспензии вращающейся мешалкой в течение 2-3 мин, отличающийся тем, что проводят интенсивное смешивание угольного шлама или угля и воды со скоростью вращения мешалки 1000-1500 об/мин, добавляют масляный реагент-собиратель в количестве 8-10% от массы угольных частиц, смесь перемешивают еще в течение 5-8 мин со скоростью 1000-1500 об/мин, постепенно с интервалом 1-2 мин увеличивая скорость вращения мешалки до 4000 об/мин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу регулирования одной или более камер пенной флотации для разделения веществ. .
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к флотационному выделению благородных металлов и сульфидных минералов с ассоциированными благородными металлами из измельченного сырья, и может быть использовано при флотационном обогащении золотосодержащих сульфидных руд и продуктов обогащения, содержащих благородные металлы.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано в схеме селективной флотации углеродсодержащих компонентов из сульфидных и смешанных руд.

Изобретение относится к гидрометаллургии, в частности к способу извлечения европия (III) из растворов солей флотоэкстракцией. .
Изобретение относится к области флотационного обогащения техногенного сырья. .

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при переработке минерального сырья, содержащего пирротин. .

Изобретение относится к способу получения чистого гольмия или его оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода ионной флотации. .

Изобретение относится к способу получения чистого лантана или его оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода ионной флотации. .
Изобретение относится к способу извлечения меди и молибдена из сульфидных медно-молибденовых руд. .

Изобретение относится к способу получения чистого церия или его оксидов из бедного или техногенного сырья с помощью метода флотоэкстракции. .

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для флотационного извлечения из тонковкрапленного железорудного сырья оксидов железа (гематита, мартита, магнетита). Способ флотационного обогащения железных руд и продуктов включает тонкое обесшламливание рудного материала и флотацию минералов с использованием в качестве собирателя фосфорорганических соединений общей формулы: [RO(C2H4O)m]2P(O)OM, где R - алкил С4-20, алкил (С8-10)фенил; М-Н, К, HN(CH2CH2OH)3; m=4-12 с предварительной флотацией примесей. Выделение тонкодисперсных шламов по зерну 0,020 мм и тоньше проводят в длинноконусных гидроциклонах. Флотацию примесей карбонатных, фосфатных и железосодержащих силикатов проводят при значении рН 8-9, создаваемого жидким стеклом, а флотацию оксидов железа (гематита, мартита, магнетита) проводят при значении рН 5-6, создаваемого серной кислотой. Технический результат - повышение эффективности обогащения. 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 7 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а более конкретно, к флотационному обогащению цинксодержащих руд цветных металлов. В качестве модифицированного реагента для флотации цинксодержащих руд цветных металлов применен полиметиленнафталинсульфонат. Модифицированный реагент имеет общую формулу . Технический результат - повышение выхода готового продукта за счет усиления депрессии при флотации и упрощение схемы обогащения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области обогащения пиритных золотосодержащих медных, медно-цинковых, свинцово-цинковых и других техногенных продуктов цветных и благородных металлов. Способ флотационного обогащения сульфидных техногенных продуктов цветных металлов включает кондиционирование измельченной смеси сульфгидрильными собирателями в щелочной известковой среде. В раствор дитиофосфата вводят в качестве модифицирующих компонентов до 10% (мольная доля) раствор ксантогената и КМЦ до 20% (массовая доля). Пульпу вначале последовательно кондиционируют с модифицированным дитиофосфатом при pH более 8-9 при продолжительности до 10 мин, а затем с ксантогенатом с интервалом до 10 мин и флотируют сульфиды цветных металлов и минеральные формы благородных металлов при соотношении расходов модифицированного дитиофосфата и ксантогената соответственно от 1:2 до 2:1. Технический результат - снижение флотируемости пирита и повышение извлечения металлов. 2 табл., 2 пр.

Изобретение может быть использовано для извлечения наночастиц диоксида кремния и углерода из шламов газоочистки электротеримического производства кремния флотацией. Способ включает термообработку техногенного отхода газоочистки электротермического производства кремния при температуре 400-600°С. Полученный термообработанный материал измельчают до крупности частиц не более 10-6 и осуществляют его репульпацию. Полученную суспензию аэрируют в режиме, обеспечивающем образование пузырьков воздуха, сопоставимых с размерами флотируемых частиц, при этом в процессе аэрации подают исходные пузырьки воздуха размером не более 50·10-6 м. Разделение пенного продукта, содержащего углеродные наночастицы, и камерного продукта, содержащего частицы диоксида кремния, ведут в ламинарном режиме истечения пенного продукта на сливе и поддерживают высоту слоя пены не менее 30·10-3 м. Изобретение позволяет выделять из шлама газоочистки электротермического производства кремния углеродные наночастицы и наночастицы диоксида кремния при снижении энергозатрат. 9 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к флотационному выделению сульфидных минералов из концентратов, и может быть использовано при флотационном обогащении сульфидных медно-цинковых пирит и пирротинсодержащих, а также полиметаллических руд. Способ флотационного отделения сфалерита и минералов меди от сульфидов железа включает кондиционирование минеральной суспензии в присутствии комплексообразующего собирателя и регулятора комплексообразования, введение вспенивателя и выделение сульфидных минералов цинка и меди в пенный продукт флотации. В качестве комплексообразующего реагента, селективного к цинку и меди, используют 1-фенил-2,3-диметил 4-диметиламинопиразолон-5, способный к образованию прочного соединения с этими металлами. В качестве регулятора комплексообразования используют роданид аммония, либо его смесь с уксусной кислотой, либо сернокислую медь. Соотношение собирателя и регулятора комплексообразования составляет от 1:0,25 до 1:3. Технический результат - повышение эффективности отделения сфалерита и минералов меди от сульфидов железа. 1 табл.
Предложенная группа изобретений относится к технологиям обогащения. Более конкретно, настоящее изобретение относится к композициям для обогащения и к способам их применения. Способ отделения первого материала от второго материала включает: смешивание первого материала и второго материала в суспензии с композицией для обогащения, где композиция для обогащения включает по меньшей мере один жирнокислотный побочный продукт процесса производства дизельного биотоплива или реакций переэтерификации, причем жирнокислотный побочный продукт включает моноглицериды или диглицериды, от более 55 массовых процентов до приблизительно 60 массовых процентов сложных метиловых эфиров жирных кислот, от приблизительно 0,01 массового процента до приблизительно 1 массового процента метанола и от приблизительно 0,01 массового процента до приблизительно 1 массового процента глицерина, обеспечение пузырьков воздуха в суспензии для образования агрегатов пузырьков с частицами первого материала и обеспечение отделения агрегатов пузырьков с частицами от второго материала. Технический результат - повышение эффективности отделения одного материала от другого. 2 н. и 17 з.п.ф-лы, 3 табл., 2 пр.
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к выбору флотационных реагентов для флотации руд. Способ флотационного извлечения металлов платиновой группы из руд или кеков выщелачивания пирротина с использованием смеси флотореагентов - собирателей. В качестве флотореагентов используют смеси органических соединений с определенными экспериментальными компьютерными параметрами, величина диполь/дипольного взаимодействия которых должны быть пределах от -2,7717 до 0,4956, ¼ ван-дер-ваальсово взаимодействие в пределах от 2,2390 до 8,8701, не ¼ ван-дер-ваальсово взаимодействие от -0,3746 до 1,7483, изгиб валентных углов от 2,4600 до 3,1866, растяжением валентных связей от 0,2580 до 0,7430 и величиной стерической энергии от 6,1198 до 8,6639 ккал/моль. Технический результат - повышение эффективности флотационного извлечения металлов платиновой группы из руд или кеков выщелачивания пирротина, а также повышение эффективности подбора реагентов. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к флотации необогащенных калийных солей и, в частности, к пенообразователю и способу пенной сепарации нерастворимых компонентов сильвинита. Способ выделения нерастворимых компонентов из сильвинита, в котором сильвинит суспендируют в насыщенном солевом растворе. В суспензию вводят флокулянт, и к полученному таким путем составу добавляют пенообразователь, который содержит, по меньшей мере, простой и/или сложный эфир, где а) простой эфир соответствует формуле R-О-R', где R обозначает линейные или разветвленные алкильные или алкенильные группы с числом атомов углерода от 2 до 30, R′ - линейные или разветвленные алкильные или алкенильные группы с числом атомов углерода от 1 до 30, b) сложный эфир произведен реакцией одно- или многоосновной карбоновой кислоты с числом атомов углерода от 2 до 30 (остаток кислоты) с одно- или многоатомным спиртом с числом атомов углерода от 1 до 30 (остаток спирта) либо c) простой и/или сложный эфир являются циклическими, в которых размер кольца составляет от 6 до 30 углеродных атомов. Способ флотации сильвинита включает выделение нерастворимых компонентов из сильвинита вышеуказанным способом и флотацию сильвина путем добавления собирателя и пенообразователя для флотации силивинита. Технический результат - повышение эффективности разделения сильвинита и нерастворимых компонентов. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 пр.

Изобретение относится к флотации природных солей калия и, в частности, к собирателю (или коллектору) и способу обогащения пены нерастворимых компонентов сильвинита. Способ флотации сильвинита включает отделение нерастворимых компонентов сильвинита путем суспендирования сильвинита в насыщенном растворе соли, добавления к суспензии неионного флокулянта и последующего добавления к полученному таким образом составу пенообразующего средства, которое содержит по меньшей мере один полипропиленгликоль и по меньшей мере один спирт, содержащий углеводородный радикал, имеющий от 6 до 16 атомов углерода, при этом собиратель отсутствует, и флотацию сильвина путем добавления собирателя и пенообразующего средства для флотации сильвинита. Применение композиции, содержащей по меньшей мере один пропиленгликоль и по меньшей мере один спирт, содержащий углеводородный радикал, имеющий от 6 до 16 атомов углерода, в качестве пенообразующего средства для флотации нерастворимых компонентов сильвинита в отсутствие собирателя. Технический результат - повышение эффективности разделения сильвинита и нерастворимых компонентов. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способу обогащения медно-молибденовых руд. Способ включает основную флотацию с несколькими перечистками сульфгидрильными и аполярными собирателями с получением коллективного медно-молибденового концентрата. Затем ведут обработку его сернистым натрием и селективную флотацию молибденита с последующим сгущением полученного молибденсодержащего продукта. Далее молибденсодержащий продукт обрабатывают смесью серной кислоты и сульфата железа при весовом соотношении указанных компонентов смеси и молибденсодержащего продукта (0,3-1,0):(0,05-0,1):1 при температуре не ниже 200°С до содержания влаги в молибденовом концентрате не более 5% с последующим выщелачиванием примесей. Выщелачивание ведут водой при весовом соотношении воды и молибденового концентрата (1,0-10,0):1. Техническим результатом является получение высококачественного молибденового концентрата с содержанием молибдена не менее 52,5%, примесей меди - не более 0,5% и железа - не более 0,8% при извлечении молибдена не менее 52%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для обогащения угля, угольного шлама, технического углерода, шламовых вод угольных предприятий и т.д. Способ обогащения угольного шлама и угля включает масляную агломерацию угольных частиц при перемешивании суспензии вращающейся мешалкой в течение 2-3 мин. Интенсивное смешивание угольного шлама или угля и воды проводят со скоростью вращения мешалки 1000-1500 обмин, затем добавляют масляный реагент-собиратель в количестве 8-10 от массы угольных частиц, смесь перемешивают еще в течение 5-8 мин со скоростью 1000-1500 обмин, постепенно с интервалом 1-2 мин увеличивая скорость вращения мешалки до 4000 обмин. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса обогащения угольного шлама и угля. 1 табл.

Наверх