Жирнокислотные побочные продукты и способы их применения


 


Владельцы патента RU 2515625:

Налко Компани (US)

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.

 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Данная заявка является продолжением в части заявки №11/355468, поданной 16 февраля 2006 года.

Уровень техники

Настоящее изобретение в целом относится к технологиям обогащения. Более конкретно, настоящее изобретение относится к композициям для обогащения и способам их применения.

Обогащение представляет собой способ отделения полезного вещества от пустой породы. Обычно для обогащения используют разницу в гидрофобности соответствующих компонентов. Во время этого процесса минеральную руду измельчают до определенного малого размера и суспендируют в воде. Суспензию вводят во флотационный аппарат, продуваемый воздухом. Воздух избирательно прикрепляется к гидрофобным частицам суспензии, заставляя их всплывать в верхнюю часть устройства. Всплывшие частицы собирают, обезвоживают и аккумулируют в виде товарного конечного продукта. Гидрофильные частицы опускаются на дно контактного сосуда, откуда они могут быть извлечены в виде хвостов и направлены в хвостохранилища. В других способах, таких как обратная флотация, товарный конечный продукт может опускаться на дно.

Для облегчения обогащения используют несколько типов обычно используемых реагентов, таких как пенообразователи, коллекторы, промоторы и кондиционеры. Однако эти реагенты могут быть дорогостоящими и токсичными, что снижает экономическую эффективность процессов обогащения.

Таким образом, желательно создать и использовать рентабельные и эффективные композиции для обогащения.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение в целом относится к технологиям обогащения. Более конкретно, настоящее изобретение относится к композициям для обогащения и к способам их применения.

В одном из воплощений настоящего изобретения предложен способ отделения первого материала от второго материала. Например, этот способ может включать смешивание первого материала и второго материала в суспензии с композицией для обогащения. Композиция для обогащения может содержать один или более жирнокислотных побочных продуктов процесса производства дизельного биотоплива. Композиция для обогащения может содержать также один или более жирнокислотных побочных продуктов реакций переэтерификации с участием триглицеридов. В суспензии могут быть созданы пузырьки воздуха для образования агрегатов пузырьков с частицами первого материала, и эти агрегаты пузырьков с частицами могут быть отделены от второго материала.

В одном из воплощений жирнокислотный побочный продукт может быть получен на нескольких стадиях в процессе производства дизельного биотоплива, включая стадию обработки сырого глицерина. Он может быть получен, но не единственно, в результате добавления кислоты к раствору солей жирных кислот сырой фазы сложных алкиловых эфиров жирных кислот в процессе производства дизельного биотоплива и/или может быть получен в результате добавления кислоты к раствору солей жирных кислот сырой глицериновой фазы в процессе производства дизельного биотоплива. Например, жирнокислотный побочный продукт может быть получен в процессе производства дизельного биотоплива при добавлении кислоты к выходящему снизу потоку стадии этерификации и/или при добавлении кислоты к промывочной воде (например, мыльной воде) сложноэфирного продукта. Жирнокислотный побочный продукт можно также получить в результате подкисления любых потоков процесса производства дизельного биотоплива, содержащих один или более жирнокислотных компонентов.

В одном из воплощений жирнокислотный побочный продукт содержит от приблизительно одного до приблизительно 50 массовых процентов одного или более сложных алкиловых эфиров и от приблизительно 50 до приблизительно 99 массовых процентов одной или более жирных кислот.

В одном из воплощений жирнокислотный побочный продукт дополнительно содержит один или более компонентов, выбранных из группы, состоящей из сложных метиловых эфиров, солей, метанола, глицерина, триглицеридов, диглицеридов, моноглицеридов, воды и их сочетаний.

В одном из воплощений свободные жирные кислоты содержат один или более компонентов, выбранных из группы, состоящей из пальмитиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, стеариновой кислоты, олеиновой кислоты, линолевой кислоты, линоленовой кислоты, арахидоновой кислоты, эйкозеновой кислоты, бегеновой кислоты, лигноцериновой кислоты, тетракозеновой кислоты и их сочетаний.

В одном из воплощений жирнокислотный побочный продукт содержит один или более компонентов, выбранных из группы, состоящей из С624 насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, солей, сложных метиловых эфиров, сложных этиловых эфиров С624 насыщенных и ненасыщенных жирных кислот и их сочетаний.

В одном из воплощений жирнокислотный побочный продукт содержит от приблизительно 50 массовых процентов до приблизительно 90 массовых процентов сложных алкиловых эфиров.

В одном из воплощений жирнокислотный побочный продукт дополнительно содержит один или более компонентов, выбранных из группы, состоящей из C1-C6 одно-, двух- и трехатомных спиртов и их сочетаний.

В одном из воплощений жирнокислотный побочный продукт дополнительно содержит одну или более неорганических солей.

В одном из воплощений композиция для обогащения дополнительно содержит нефтяное топливо.

В одном из воплощений нефтяное топливо выбрано из группы, состоящей из керосина, дизельного топлива и их сочетаний.

В другом воплощении настоящего изобретения предложен способ разделения гидрофобных и гидрофильных частиц в водной суспензии. Например, этот способ может включать добавление композиции для обогащения к водной суспензии для увеличения гидрофобности гидрофобных частиц. Композиция для обогащения может содержать один или более жирнокислотных побочных продуктов, полученных в процессе производства дизельного биотоплива. Для улучшения адсорбции жирнокислотного побочного продукта на поверхности гидрофобных частиц, тем самым увеличения гидрофобности гидрофобных частиц, водная суспензия может быть перемешана. Может быть обеспечено создание пузырьков воздуха в водной суспензии так, чтобы гидрофобные частицы собирались на поверхности пузырьков воздуха, образуя агрегаты пузырьков с частицами. Агрегаты пузырьков с частицами могут всплывать на поверхность водной суспензии и могут быть отделены от гидрофобных частиц.

В альтернативном воплощении настоящего изобретения предложена композиция для обогащения, содержащая один или более жирнокислотных побочных продуктов, полученных в процессе производства дизельного биотоплива или в результате реакции переэтерификации с участием триглицеридов. Композиция для обогащения может дополнительно содержать в качестве добавки нефтяное топливо.

В еще одном воплощении настоящего изобретения предложена композиция для обогащения, содержащая нефтяное топливо и один или более жирнокислотных побочных продуктов реакций переэтерификации с участием триглицеридов.

Преимущество настоящего изобретения заключается в создании экономически эффективных способов разделения двух или более материалов.

Еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в создании улучшающих гидрофобность композиций, которые могут быть использованы в процессах флотации с улучшенными экономическими показателями.

Дополнительные признаки и преимущества описаны здесь и станут ясны из последующего подробного описания изобретения.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение в целом относится к технологиям обогащения. Более конкретно, настоящее изобретение относится к композициям для обогащения и к способам их применения.

В настоящем описании термин "обогащение" означает отделение полезного вещества от отходов производства, в частности гидрофобных веществ от гидрофильных веществ. Подходящие способы осуществления обогащения включают, но ими не ограничиваются, флотацию, обратную флотацию и подобные технологии.

Термин "побочные продукты" означает побочные продукты процессов производства дизельного биотоплива и/или реакций переэтерификации с участием триглицеридов.

Термин "сложные алкиловые эфиры" означает сложные алкиловые эфиры жирных кислот, как они определены в данном описании. Типичные представители сложных алкиловых эфиров включают метиловые и этиловые сложные эфиры. Термин "сложные метиловые эфиры" означает сложные метиловые эфиры жирных кислот, как они определены в данном описании.

В одном из воплощений настоящего изобретения предложены композиции для обогащения, содержащие побочные продукты производства дизельного биотоплива. Побочные продукты производства дизельного биотоплива могут содержать, например, смеси прямоцепочечных монокарбоновых кислот, содержащих от 6 до 24 атомов углерода.

Неожиданно было обнаружено, что побочные продукты производства дизельного биотоплива по настоящему изобретению эффективны в качестве реагентов для использования в технологиях обогащения, таких как, например, флотационные процессы. Кроме того, эти побочные продукты, как правило, экологически приемлемы и не опасны. Эти побочные продукты также являются огнестойкими и могут иметь преимущества в тех областях применения, где существуют требования "высокой" точки воспламенения. Эти побочные продукты могут быть использованы в качестве добавки или замены традиционных опасных коллекторов для флотационных процессов, таких как дизельное топливо, снижая, таким образом, зависимость от таких экологически неблагоприятных материалов. Дизельное топливо широко используется в минералообрабатывающей промышленности. Значительная часть отработанного дизельного топлива из этих процессов попадает в почву, составляя угрозу для окружающей среды и здоровья людей. Настоящее изобретение имеет дополнительное преимущество в том, что при попадании в почву исключается опасность для окружающей среды и/или здоровья людей.

Дизельное биотопливо представляет собой альтернативное, полностью сгорающее дизельное топливо, изготовленное из возобновляемых природных источников. Например, дизельное биотопливо может содержать сложные алкиловые эфиры жирных кислот, используемые в качестве альтернативного, полностью сгорающего дизельного топлива, изготавливаемого из таких источников, как новые и находящиеся в употреблении растительные масла и животные жиры.

Согласно данным Американского центра сбора данных по топливу департамента энергии США приблизительно 55% дизельного биотоплива в настоящее время производится из повторно используемого жирового или масляного сырья, включая повторно используемый кулинарный жир. Другая половина этой индустрии ограничивается растительными маслами, самыми дешевыми из которых является соевое масло. Соевая индустрия стала движущей силой в поддержку коммерциализации дизельного биотоплива из-за избытка производственных мощностей, перепроизводства и падения цен. Подобные проблемы касаются индустрии повторного использования масла и животных жиров, даже если эти виды сырья дешевле, чем соевое масло. Исходя из объединенных ресурсов обеих индустрии, существует достаточно сырья для снабжения производства 1,9 миллиардов галлонов дизельного биотоплива.

Дизельное биотопливо может быть получено в результате химического процесса, называемого переэтерификацией, при котором растительное масло или животные жиры превращают в сложные алкиловые эфиры жирных кислот, глицерин и остальные соединения, из которых получают жирнокислотные побочные продукты. Такие масла и жиры включают, например, животный жир, сырое талловое масло, кокосовое масло, рапсовое масло, конопляное масло, пальмоядровое масло и соевое масло. Триглицериды, основные компоненты животных жиров и растительных масел, представляют собой сложные эфиры глицерина, трехатомного спирта, с жирными кислотами варьирующей молекулярной массы. Для получения сложных алкиловых эфиров жирных кислот из масел и жиров могут быть использованы три пути синтеза:

- катализируемая основанием переэтерификация масла;

- прямая катализируемая кислотой этерификация масла; и

- превращение масла в жирные кислоты и последующая этерификация с получением дизельного биотоплива.

Большая часть сложных алкиловых эфиров жирных кислот производят катализируемым основанием способом. Как правило, катализатор, используемый для переэтерификации масла с получением дизельного биотоплива в коммерческих масштабах, типично может представлять собой любое основание, наиболее предпочтительно гидроксид натрия или гидроксид калия.

В процессе производства дизельного биотоплива масла и жиры могут быть подвергнуты фильтрации и предварительной обработке с целью удаления воды и загрязнений. Если присутствуют свободные жирные кислоты, то они могут быть удалены или превращены в дизельное биотопливо с использованием специальных технологий предварительной обработки, таких как катализируемая кислотой этерификация. Предварительно обработанные масла и жиры затем могут быть смешаны со спиртом и катализатором (например, основанием). Основание, используемое для этой реакции, типично представляет собой гидроксид натрия или гидроксид калия, который растворяют в используемом спирте (обычно этаноле или метаноле) с образованием соответствующего алкоксида при стандартном перемешивании или смешивании. Следует иметь в виду, что может быть использовано любое подходящее основание. Алкоксид затем может быть загружен в закрывающийся реакционный сосуд и могут быть добавлены масла и жиры. Система затем может быть закрыта и выдержана при приблизительно 71°С (160°F) в течение периода времени приблизительно от 1 до 8 часов, хотя для некоторых систем рекомендуется проводить реакции при комнатной температуре.

Сразу после окончания реакций молекулы масел (например, триглицериды) распадаются и образуются два основных продукта: 1) сырая фаза сложных алкиловых эфиров жирных кислот (т.е. фаза дизельного биотоплива) и 2) сырая глицериновая фаза. В типичных случаях сырая фаза сложных алкиловых эфиров жирных кислот образует слой на поверхности более плотной сырой глицериновой фазы. Поскольку глицериновая фаза более плотная, чем фаза дизельного биотоплива, эти две фазы могут быть подвергнуты гравитационному разделению, например просто выведением глицериновой фазы из нижней части осадочного резервуара. В некоторых случаях для ускорения разделения двух фаз может быть использована центрифуга.

В одном из воплощений жирнокислотные побочные продукты могут быть получены в результате очистки сырой фазы сложных алкиловых эфиров жирных кислот и/или сырой глицериновой фазы в процессе производства дизельного биотоплива. Например, сырая фаза сложных алкиловых эфиров жирных кислот обычно содержит смесь сложных алкиловых эфиров жирных кислот, воды и компонента, представляющего собой соли жирных кислот. Этот компонент, представляющий собой соли жирных кислот, обычно образует раствор с водной фазой (например, мыльную воду) и может быть в дальнейшем отделен от компонента, представляющего собой сложные алкиловые эфиры жирных кислот. Сразу после отделения от компонента, представляющего собой сложные алкиловые эфиры жирных кислот, в водную фазу, содержащую компонент, представляющий собой соли жирных кислот, для получения жирнокислотных побочных продуктов по настоящему изобретению может быть добавлена любая подходящая кислота, такая как, например, соляная кислота.

В одном из воплощений жирнокислотные побочные продукты могут иметь высокое содержание сложных алкиловых эфиров жирнокислотных побочных продуктов. Концентрация сложных алкиловых эфиров может находиться в пределах от приблизительно одного массового процента до приблизительно 90 массовых процентов. Сложные алкиловые эфиры жирных кислот могут улучшать разделяющие свойства композиций для обогащения.

Аналогично, сырая глицериновая фаза типично содержит смесь глицерина, воды и компонента, представляющего собой соли жирных кислот. Компонент, представляющий собой соли жирных кислот, образует раствор или суспензию с водной фазой, и он может быть в дальнейшем отделен от глицеринового компонента путем добавления любой подходящей кислоты для выделения жирнокислотных побочных продуктов, подходящих для настоящего изобретения.

Следует иметь в виду, что жирнокислотные побочные продукты по настоящему изобретению могут быть получены в результате подкисления любых потоков/стадий процесса производства дизельного биотоплива, которые содержат компонент, представляющий собой соли жирных кислот (например, мыльную воду), включая, например, промывочные воды. Эти жирнокислотные побочные продукты, получаемые из любых разных стадий/потоков процесса производства дизельного биотоплива, могут быть использованы в качестве ценного компонента композиций для обогащения по настоящему изобретению. Жирнокислотные побочные продукты производства дизельного биотоплива могут производиться в постоянно возрастающих количествах. Таким образом, побочные продукты производства дизельного биотоплива являются недорогими, и их использование может быть экономически выгодным и высокоэффективным для многих разных технологий обогащения.

В одном из воплощений жирнокислотные побочные продукты производства дизельного биотоплива могут состоять из жирных кислот и метиловых и этиловых сложных эфиров. Дополнительными компонентами побочных продуктов могут быть соли, метанол, этанол, глицерин, моно-, ди- и триглицериды и влага (например, вода). В одном из воплощений жирнокислотный побочный продукт дополнительно содержит от приблизительно 0,01 до приблизительно 5 массовых процентов метанола.

Смесь жирных кислот может содержать пальмитиновую кислоту, пальмитолеиновую кислоту, стеариновую кислоту, олеиновую кислоту, линолевую кислоту, линоленовую кислоту, арахидоновую кислоту, эйкозеновую кислоту, бегеновую кислоту, лигноцериновую кислоту, тетракозеновую кислоту и их сочетания. Остальные компоненты могут включать влагу и неомыляемое вещество.

В альтернативном воплощении композиции жирнокислотного побочного продукта могут содержать одну или более С624 насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, их соли и метиловые и/или этиловые сложные эфиры. Побочный продукт дополнительно может содержать один или более C1-C6 одно-, двух- или трехатомных спиртов, таких как, например, метанол, этанол, глицерин и гликоли. В одном из воплощений побочные продукты могут содержать от приблизительно 0,01 до приблизительно 15 массовых процентов C1-C6 одно-, двух- или трехатомных спиртов.

Побочные продукты могут дополнительно содержать одну или более неорганических солей, таких как, например, соли (например, хлориды и сульфаты) натрия, калия и/или кальция. В одном из воплощений побочные продукты могут содержать от приблизительно 0,05 до приблизительно 15 массовых процентов неорганических солей.

В одном из воплощений жирнокислотный побочный продукт содержит от приблизительно 40 массовых процентов до приблизительно 90 массовых процентов сложных алкиловых эфиров.

В одном из воплощений жирнокислотный побочный продукт содержит от приблизительно 50 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.

Описанные здесь побочные продукты могут быть использованы для изготовления гидрофобизирующих реагентов, подходящих для применения в качестве коллектора или промотора в процессах флотации или подобных процессах. Например, известно, что сильно гидрофобные С624 жирные кислоты, содержащиеся в побочных продуктах, способствуют присоединению пузырьков воздуха во время флотации.

Кроме того, жирнокислотные побочные продукты могут быть богаты ненасыщенными олеиновой, линолевой и линоленовой жирными кислотами. Как только эти жирные кислоты покрывают обрабатываемые частицы (например, во время флотации), они могут медленно поперечно связываться в присутствии воздуха, образуя прочный гидрофобный слой.

В альтернативном воплощении жирнокислотные побочные продукты могут быть дополнительно смешаны с добавками для улучшения разделяющих свойств этих композиций для обогащения. В одном из воплощений такие добавки могут включать нефтяное топливо, такое как, например, керосин, дизельное топливо и их сочетания. В одном из воплощений жирнокислотные побочные продукты смешивают с от приблизительно 0,01 массового процента до приблизительно 1 массового процента одного или более нефтяных топлив.

Как правило, нефтяное топливо может содержать смеси алифатических и ароматических углеводородов. Кроме того, нефтяное топливо может содержать небольшие количества соединений серы, кислорода, азота и другие вещества. В качестве примера и без ограничений, типичные компоненты керосина (Нефтяное топливо №1) и дизельного топлива (Нефтяное топливо №2) указаны в приведенной ниже Таблице 1. Следует иметь в виду, что керосин и дизельное топливо могут содержать любые подходящие комбинации углеводородных компонентов.

Таблица 1
Типичные компоненты нефтяных топлив
Тип углеводородов Нефтяное топливо №1 (объемные %) Нефтяное топливо №2 (объемные %)
Алкилбензолы 13 6
Бифенилы/аценафтены 0,4 3
Динафтенобензолы/индены 1 2
Флуорены/аценафтилены - 1,4
Инданы/тетралины 3 4
Нафталины 3 8
Фенантрены - 0,7
Парафины (н- и изо-) 53 41
Моноциклопарафины 21 22
Бициклопарафины 5 10
Трициклопарафины 1 2
Суммарное содержание ароматических углеводородов 20 25
Суммарное содержание насыщенныхуглеводородов 80 75

В одном из воплощений композиция для обогащения по изобретению содержит смесь жирнокислотного побочного продукта и одного или более С4-C16 спиртов, альдегидов или сложных эфиров. В одном из воплощений C4-C16 спирты, альдегиды или сложные эфиры представляют собой продукты реакции гидроформилирования 1-пропена. В одном из воплощений C4-C16 спирт представляет собой 4-метилциклогексанметанол (МЦГМ). Присутствие C4-C16 спиртов, альдегидов или сложных эфиров способствует распределению композиции для обогащения во флотационной суспензии. В одном из воплощений композиция для обогащения содержит от приблизительно 70 до приблизительно 80 массовых процентов жирнокислотного побочного продукта, от приблизительно 10 до приблизительно 20 массовых процентов одного или более нефтяных топлив и от приблизительно 1 до приблизительно 20 массовых процентов C4-C16 спиртов, альдегидов или сложных эфиров.

В одном из воплощений данного изобретения предложены способы повышения гидрофобности соединений в некоторых процессах обогащения. Например, композиции для обогащения, содержащие жирнокислотные побочные продукты, могут быть полезны в обогащении перечисленных ниже материалов, включая, но не ограничивая ими, группу угля, пластиков, песка и гравия, фосфаты, алмазы и другие минеральные руды или искусственные вещества. В альтернативных воплощениях композиции для обогащения могут быть использованы в процессах повышения гидрофобности дисперсных материалов, в частности в таких применениях, как флотация, результатом которой является обогащение угля, фосфатов, алмазной руды и тому подобного. Композиции для обогащения могут быть использованы также в сочетании с другими подходящими флотационными коллекторами и промоторами.

Флотационные процессы являются одними из наиболее широко применяемых способов отделения ценного материала от бесполезного материала, присутствующего, например, в дисперсных или тонкодисперсных материалах. Например, в этом способе тонкодисперсные частицы диспергируют в воде или другом подходящем растворе и в суспензию вводят небольшие пузырьки воздуха, так что гидрофобные частицы могут селективно собираться на поверхности пузырьков воздуха и выходить из суспензии (например, поднимаясь к поверхности), в то время как гидрофобные частицы остаются позади. Гидрофобные частицы могут также опускаться в нижнюю часть суспензии и собираться в виде шлама.

Жирнокислотные побочные продукты могут быть использованы для разделения материалов, например, в любом подходящем флотационном процессе. Следует иметь в виду, что целевые конечные продукты могут подниматься к поверхности во время флотации и/или опускаться вниз, как, например, в процессах обратной флотации. Например, во время процессов флотации кремнезема целевой продукт может опускаться на дно суспензии, а отходы могут подниматься на поверхность суспензии.

В альтернативных воплощениях жирнокислотный побочный продукт может быть получен в результате добавления кислоты к раствору солей жирных кислот сырой фазы сложных алкиловых эфиров жирных кислот в процессе производства дизельного биотоплива и/или в результате добавления кислоты к раствору солей жирных кислот сырой глицериновой фазы в процессе производства дизельного биотоплива.

Разделяемые материалы могут иметь любой подходящий размер. К примеру и без ограничения, размер материалов может находиться в пределах от 2 мм до 0,04 мм. Суспензия может также иметь вплоть до 50% твердых частиц. Для приведения частиц суспензии в контакт с композициями для обогащения по настоящему изобретению могут быть использованы любые подходящие механические или химические силы. В результате осуществления настоящих способов могут быть собраны флотированный продукт и нефлотированные хвосты.

Примеры

В качестве примера и без ограничений, приведенные ниже примеры являются иллюстрацией различных воплощений настоящего изобретения.

Пример 1

Образец суспензии угля с завода по производству угля в Пенсильвании подвергали флотации в лаборатории с использованием флотационной машины Денвера. Тесты предназначены для определения пригодности жирнокислотных побочных продуктов в качестве самостоятельных коллекторов. Используемый в этих тестах пенообразователь представлял собой сырой 4-метилциклогексанметанол. Жирнокислотный побочный продукт был получен подкислением кубовых остатков из реактора для производства дизельного биотоплива и промывочных вод дизельного биотоплива. В примерах 1 и 2 "тонна" означает 1000 кг (2204,6 фунтов).

Результаты показывают, что жирнокислотный побочный продукт менее эффективен, чем Нефтяное топливо №2 в одних и тех же условиях. Однако при увеличении дозировки пенообразователя этот материал продемонстрировал характеристики коллектора, сходные с характеристиками коллектора на основе чистого нефтяного топлива.

Таблица 2
Сравнительные коллекторные характеристики Нефтяного топлива №2 и чистого жирнокислотного побочного продукта
Пенообразователь МЦГМ, 0,15 кг/тонна Пенообразователь МЦГМ, 0,30 кг/тонна
Коллектор Нефтяное топливо Жирнокислотный побочный продукт Жирнокислотный побочный продукт
Доза кг/тонна Зольность (%) Извлечение горючей массы (%) Зольность (%) Извлечение горючей массы (%) Зольность (%) Извлечение горючей массы (%)
0,37 9,5 54,8 13,2 27,1 10,8 57,7
0,75 8,9 77,9 12,2 48,0 10,6 66,7
1,50 8,6 75,2 10,4 62,2 11,3 77,7

Пример 2

Дополнительные флотационные испытания были проведены с использованием таких же условий испытаний, как в Примере 1, на другой партии угольной суспензии, полученной с того же самого завода. Используемым пенообразователем снова был сырой 4-метилциклогексанметанол, дозируемый в количестве 0,15 кг/тонна. Для приготовления двух коллекторных смесей использовали тот же самый побочный продукт производства дизельного биотоплива. Смесь 8:1:1 была приготовлена из 80 мас.% побочного продукта производства дизельного биотоплива, 10 мас.% нефтяного топлива и 10 мас.% продукта гидроформилирования 1-пропена. Смесь 7:2:1 была приготовлена из 70 мас.% побочного продукта производства дизельного биотоплива, 20 мас.% нефтяного топлива и 10 мас.% продукта гидроформилирования 1-пропена. Результаты показывают, что коллекторные смеси, содержащие от 10% до 20% нефтяного топлива, соответствуют коллектору на основе чистого нефтяного топлива или превосходят его при одинаковом содержании пенообразователя.

Таблица 3
Сравнительные коллекторные характеристики смесей на основе жирнокислотного побочного продукта и чистого нефтяного топлива
Коллектор Нефтяное топливо Смесь 8:1:1 Смесь 7:2:1
кг/тонна Зольность(%) Извлечение горючей массы (%) Зольность (%) Извлечение горючей массы (%) Зольность (%) Извлечение горючей массы (%)
0,75 12,2 60,5 12,9 67,4 11,9 68,9
1,50 11,5 70,5 12,4 77,5 12,6 76,1

Следует иметь в виду, что различные изменения и модификации описанных здесь предпочтительных в настоящее время воплощений будут очевидны специалистам в данной области техники. Такие изменения и модификации могут быть произведены не выходя за пределы замысла и объема настоящего изобретения и не снижая его предполагаемые преимущества. Поэтому такие изменения и модификации охвачены прилагаемой формулой изобретения.

1. Способ отделения первого материала от второго материала, включающий:
а) 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,
б) обеспечение пузырьков воздуха в суспензии для образования агрегатов пузырьков с частицами первого материала, и
в) обеспечение отделения агрегатов пузырьков с частицами от второго материала.

2. Способ по п.1, где жирнокислотный побочный продукт дополнительно включает один или более компонентов, выбранных из группы, состоящей из сложных этиловых эфиров, солей, этанола, воды и их сочетаний.

3. Способ по п.1, где жирнокислотный побочный продукт дополнительно включает один или более компонентов, выбранных из группы, состоящей из C6-C24 насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, солей, сложных этиловых эфиров C6-C24 насыщенных и ненасыщенных жирных кислот и их сочетаний.

4. Способ по п.3, где жирные кислоты выбраны из группы, состоящей из пальмитиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, стеариновой кислоты, олеиновой кислоты, линолевой кислоты, линоленовой кислоты, арахидоновой кислоты, эйкозеновой кислоты, бегеновой кислоты, лигноцериновой кислоты, тетракозеновой кислоты и их сочетаний.

5. Способ по п.4, где жирнокислотный побочный продукт дополнительно содержит один или более компонентов, выбранных из группы, состоящей из C2-C6 одно-, двух- и трехатомных спиртов и их сочетаний.

6. Способ по п.5, где жирнокислотный побочный продукт дополнительно включает одну или более неорганических солей.

7. Способ по п.1, где жирнокислотные побочные продукты смешивают с от приблизительно 0,01 массового процента до приблизительно 1 массового процента одного или более нефтяных топлив.

8. Способ по п.7, где нефтяные топлива выбраны из группы, состоящей из керосина, дизельного топлива и их сочетаний.

9. Способ по п.1, где жирнокислотный побочный продукт дополнительно включает от приблизительно 0,01 до приблизительно 15 массовых процентов одного или более C1-C6одно-, двух- и трехатомных спиртов.

10. Способ по п.1, где жирнокислотный побочный продукт дополнительно включает от приблизительно 0,05 до приблизительно 15 массовых процентов одной или более неорганических солей.

11. Способ по п.1, где композиция для обогащения дополнительно включает нефтяное топливо.

12. Способ по п.11, где нефтяное топливо выбрано из группы, состоящей из керосина, дизельного топлива и их сочетаний.

13. Способ по п.1, дополнительно включающий добавление в суспензию одного или более C4-C16 спиртов, альдегидов или сложных эфиров.

14. Способ по п.13, где C4-C16 спирт представляет собой 4-метилциклогексанметанол.

15. Композиция для обогащения, включающая по меньшей мере один жирнокислотный побочный продукт процесса производства дизельного биотоплива или реакций переэтерификации с участием триглицеридов, где 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.

16. Композиция для обогащения по п.15, которая дополнительно включает одно или более нефтяных топлив.

17. Композиция для обогащения по п.16, которая содержит от приблизительно 70 до приблизительно 80 массовых процентов одного или более жирнокислотных побочных продуктов, от приблизительно 10 до приблизительно 20 массовых процентов нефтяного топлива и от приблизительно 1 до приблизительно 20 массовых процентов одного или более C4-C16 спиртов, альдегидов или сложных эфиров.

18. Композиция для обогащения по п.16, которая содержит приблизительно 99,9 массовых процентов жирнокислотного побочного продукта и приблизительно 0,1 массового процента одного или более нефтяных топлив.

19. Композиция для обогащения по п.18, где нефтяные топлива выбраны из группы, состоящей из керосина, дизельного топлива и их сочетаний.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение может быть использовано для извлечения наночастиц диоксида кремния и углерода из шламов газоочистки электротеримического производства кремния флотацией.
Изобретение относится к области обогащения пиритных золотосодержащих медных, медно-цинковых, свинцово-цинковых и других техногенных продуктов цветных и благородных металлов.

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.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для флотационного извлечения из тонковкрапленного железорудного сырья оксидов железа (гематита, мартита, магнетита).

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.

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 обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при флотации полезных ископаемых. Применение монозамещенных третичных α-ацетиленовых спиртов общей формулы RR′C(OH)C≡CH (R=CH3, R′=СН3, С2Н5, СН2СН(СН3)2, R+R′=(СН2)5) в качестве пенообразователей при флотации полезных ископаемых. Расход пенообразователей общей формулы RR′C(OH)C≡CH (R=CH3, R′=СН3, С2Н5, СН2СН(СН3)2, R+R′=(СН2)5) при флотации сульфидных руд цветных и драгоценных металлов составляет 1-60 г на тонну флотируемой руды, а при флотации каменного угля составляет 30-150 г на тонну угля. Композиция для флотации полезных ископаемых, включающая пенообразователь общей формулы RR′C(OH)C≡CH (R=CH3, R′=СН3, С2Н5, СН2СН(СН3)2, R+R′=(СН2)5), дополнительно содержит пенообразователь на основе спиртов с алкильным или гетероалкильным радикалом. Общий расход пенообразователей составляет 5-100 г на тонну флотируемой руды, содержащей цветные и/или драгоценные металлы, при этом расход пенообразователя на основе спиртов с алкильным или гетероалкильным радикалом составляет 20,0-80,0% в расчете на общее количество пенообразователей. Общий расход пенообразователей составляет 30-150 г на тонну угля, при этом расход пенообразователя на основе спиртов с алкильным или гетероалкильным радикалом составляет 10,0-80,0% в расчете на общее количество пенообразователей. Технический результат - получение высоких технологических показателей флотации, а также уменьшение стоимости флотации при сохранении уровня извлечения полезных ископаемых. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 табл., 4 пр.
Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотации углей. Реагент-собиратель для флотации угля представляет собой углеводородную фракцию, выкипающую при атмосферно эквивалентной температуре в пределах 180-400°С и имеющую следующие характеристики: Элементный состав, % мас.: углерод - 81-84, водород - 15-18, сера -<1, азот - <0.5, плотность при 20°C, кг/м3, - 780-860, содержание непредельных углеводородов, % мас., - 90-100. Способ получения реагента-собирателя заключается в высокотемпературном пековании тяжелых нефтяных остатков. Пекованию подвергают дистиллятные мазуты марок 40 и 100 при температуре 380-480°C, при давлении 0,01-5 кгс/см2, при барботаже инертным или природным газом. Процесс проводят до удаления из реактора смеси легких дистиллятных продуктов в количестве 60-85% мас. от исходного сырья. Далее дистиллятные продукты подвергают дегазации и ректификации или дистилляции и получают среднедистиллятную фракцию, выкипающую при атмосферно эквивалентной температуре в пределах 180-400°С. Технический результат - повышение эффективности флотации угля, а также увеличение выхода флотоконцентрата и снижение зольности флотоконцентрата на 1-2%. 2 н. п. ф-лы, 3 табл., 1 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, в частности к флотационному выделению благородных металлов и сульфидных минералов с ассоциированными благородными металлами из измельченного сырья, и может быть использовано при исследовании новых флотационных реагентов, предназначенных для обогащения платиносодержащих руд и продуктов обогащения, содержащих благородные металлы. Способ подготовки минералов для исследования действия флотационных реагентов, для обогащения платиносодержащих руд и продуктов их обогащения включает перемешивание минерала с платиносодержащим реагентом, выделение, промывание водой и высушивание на воздухе твердой фазы. В качестве платиносодержащего реагента используют коллоидный золь платины, полученный при соотношении платинохлористоводородной кислоты и восстановителя со стабилизирующими свойствами 1:(0,1-0,75). Технический результат - повышение эффективности подготовки минералов для исследования действия новых флотореагентов. 2 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области обогащения руд флотацией, в частности к флотации золотосодержащих руд, и может быть использовано в горно-обогатительной промышленности. Способ повышения контрастности поверхностных свойств сульфидных минералов золотосодержащих руд включает предварительное измельчение с введением окислителя и последующую флотацию. Предварительную подготовку пульпы проводят посредством измельчения материала с добавлением перманганата калия и последующего выделения класса крупности - 0,074+0 мм, кондиционирование пульпы с добавлением бутилового ксантогената калия и в качестве окислителя перманганата калия осуществляют в ультразвуковой ванне с частотой 20-60 кГц. Процесс флотации проводят в две стадии - основной и перечистной с использованием бутилового ксантогената калия БКК + вспенивателя ПМ2. Технический результат - повышение извлечения золота из труднообогатимого минерального сырья. 2 ил., 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при флотации цветных, черных, редких и благородных металлов, а также неметаллических полезных ископаемых. Устройство для перекачки пенного продукта флотационного передела содержит зумпф и насос, зумпф снабжен патрубками для ввода пенного продукта и для соединения с насосом. Зумпф выполнен в виде конической емкости с радиальными пластинчатыми сетчатыми отбойниками и с тангенциальными подводом пенного продукта и отводом пульпы в насос. Дном конической емкости является ее меньшее основание. В центре дна емкости расположен усеченный конус, установленный меньшим основанием вверх. Нижняя сторона пластинчатого сетчатого отбойника расположена на уровне верхнего основания усеченного конуса. Патрубок для ввода пенного продукта установлен в боковой стенке емкости на высоте от дна 0,1÷0,7H, где H - высота зумпфа, а патрубок для соединения с насосом расположен в нижней части конической емкости по ходу потока пульпы, ниже верхнего основания усеченного конуса. Внутренний диаметр патрубка для соединения с насосом равен внутреннему диаметру патрубка для ввода пенного продукта. Диаметр нижнего основания усеченного конуса составляет 0,3÷0,5 диаметра меньшего основания конической емкости. Технический результат - повышение эффективности, производительности работы устройства для перекачки пенного продукта флотационного передела и снижение энергозатрат. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано при флотации цветных, черных, редких и благородных металлов, а также неметаллических полезных ископаемых. Устройство для перекачки пенного продукта флотационного передела содержит зумпф и насос. Зумпф выполнен в виде конической емкости с тангенциальными подводом пенного продукта и отводом пульпы в насос и снабжен патрубками для ввода пенного продукта и для соединения с насосом. Дном конической емкости является ее меньшее основание. В центе дна емкости расположен усеченный конус, установленный меньшим основанием вверх. На внутренней боковой поверхности конической емкости размещена футеровка с выступами, выполненная из износостойкого материала. Нижняя сторона футеровки расположена на уровне верхнего основания усеченного конуса, расположенного в центре дна зумпфа, а по центру зумпфа, на расстоянии от дна, равном 0,5÷0,7 высоты зумпфа, установлено открытое лопастное колесо с верхним и нижним расположением лопаток. Направление вращения лопастного колеса совпадает с направлением вращения потока пульпы. Патрубок для ввода пенного продукта расположен выше нижних кромок лопаток колеса. Выступы имеют переменную ширину по высоте боковой поверхности конической емкости зумпфа, при этом ширина выступа в верхней части в 3÷5 раз больше ширины в его нижней части. Технический результат - повышение эффективности, производительности работы устройства для перекачки пенного продукта флотационного передела и снижение энергозатрат. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способу извлечения катионов европия (III) из бедного или техногенного сырья с помощью жидкостной экстракции. Способ извлечения катионов европия (III) включает жидкостную экстракцию из водно-солевых растворов с использованием в качестве экстрагента изооктилового спирта. Перед экстракцией в водно-солевой раствор добавляют ПАВ анионного типа, в качестве которого используют додецилсульфат натрия, с образованием сольвата додецилсульфата европия для транспортирования его через водную в органическую фазу. При этом додецилсульфат натрия добавляют в раствор в концентрации, соответствующей стехиометрии реакции: Eu+3+3C12H25OSO3Na=Eu[C12H25OSO3]3+3Na+, где Eu+3 - катион европия, C12H25OSO3Na - додецилсульфат натрия, Eu[C12H25OSO3]3 - сольват. Жидкостную экстракцию осуществляют при pH=3,0-6,0. Техническим результатом является увеличение степени извлечения европия за счет образования прочных сольватов европия и 90%-ного извлечения катионов европия (III) из водных растворов его солей. 1 ил.
Наверх