SU1579569A1

SU1579569A1 - Способ флотации высокозольных углей

Info

Publication number: SU1579569A1
Application number: SU884483598A
Authority: SU
Inventors: Людмила Григорьевна Савинчук; Нина Николаевна Касимова; Евгений Федорович Кондрашов; Валерий Михайлович Козлов; Валентина Ивановна Носова
Original assignee: Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова; Магнитогорский металлургический комбинат им.В.И.Ленина
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1990-07-23

Abstract

Изобретение относитс к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при флотации труднообогатимых высокозольных углей. Цель - повышение выхода и качества концентрата. Пульпу кондиционируют с собирателем-раствором крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойл х и с вспенивателем. Перед собирателем в кондиционирование ввод т кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окислени высших парафинов (оксидат), затем провод т флотацию. По отношению к поверхности угл оксидат обладает активирующим действием. Происходит усиление собирательных свойств и стабильности раствора крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойл х. Активирующие действие оксидата обусловлено его специфическим строением и составом. Способ повышает выход концентрата на 5,21% и снижает зольность концентрата на 0,4%.

Description

Изобретение относитс к области обогащени полезных ископаемых и может быть использовано при флотации труднообогатимых высокозольных углей,

Целью изобретени вл етс повышение выхода и качества концентрата.

Пульпу кондиционируют с собирателем- раствором крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойл х, вспенивателем и выдел ют горючую массу. В кондиционирование перед собирателем дополнительно ввод т кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окислени высших парафинов (оксидат).

Процесс окислени высших парафинов в жидкой фазе провод т при температуре 320 360°С в присутствии окислителей, например перманганата кали и катализаторов .

При окислении высших парафиновых углеводородов в жидкой фазе сначала образуютс промежуточные продукты - перекиси, спирты, кетоны, кислоты различного строени и т.д.

Образование промежуточных соединений протекает не мгновенно, а с измеримыми скорост ми, что дает возможность регулировать процесс, направл его в сторону преимущественного образовани требуемых продуктов.

При жидкофазном окислении парафиновых углеводородов присутствие слабых кислот приводит к этерификации спиртов с образованием сложных эфиров, а присутстСП

XI ю ел о ю

вие перманганата способствует образованию высших карбоновых кислот.

Из полученного продукта, представл ющего собой смесь различных полифункци- ональных соединений, отдел ют ректификацией так называемые сырые жирные кислоты, которые затем подвергают фракционному разделению и последующе-4 му использованию различных фракций дл производства спиртов, моющих и других по- верхностно-активных веществ.

Окисление парафиновых углеводородов и последующую переработку продуктов ректификации провод т, например, на химическом заводе.

Кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окислени высших парафинов (оксидат) представл ет собой в зкую бесцветную жидкость с характерным слабым запахом и имеет следующий состав, мас.%:

Предельные углеводороды15-20

Сложные эфиры нормального

строени 10-17

Оксикислоты10-15

Циклические эфиры

(лактиды).15-20

Внутренние эфиры

(лактоны)5-10

Поликислоты нормального и

изостроени , высшие спирты,

жирные кислотыОстальное

Проведенными исследовани ми установлено , что кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окислени вы- сших парафинов (оксидат) обладает активирующим действием по отношению к поверхности угл , обеспечивающим усиление собирательных свойств и повышение стабильности действи флотореагента-со- бирател .

Активирующее действие кубового остатка ректификации продуктов жидкофазного окислени высших парафинов (оксидата) обусловлено особенност ми строени молекул веществ, вход щих в состав этого продукта.

Так, закрепление молекул спиртов на угольных частицах осуществл етс за счет водородных св зей, возникающих между ОН-гругтпами спиртов и кислородсодержащими участками угольной поверхности: 0- Н...О. В молекулах эфиров имеет место локальное сосредоточение электронной плотности на атоме кислорода эфирной группы -С-0-С-. вследствие чего эфирна группа способна закрепл тьс специфически на адсорбционных центрах угольной поверхности , несущих на себе частичный положительный зар д

-С..О6Г

/о н (/..

К карбонильной группе, вход щей в состав сложноэфирной и карбоксильной группировок реагента, электрэнное облако смещено

4-5 -б к атому кислорода -Г П Благодар

I

этому смещению у атома кислорода возникает некоторый отрицательный зар д - д , а у атома углерода - дробный положительный зар д + д . В целом сложноэфирна группа с электронной точки зрени имеет сложное строение: каждый вход щий в нее кислород (и карбонильный, и алкоксильный) способен к специфическому взаимодействию с положительными адсорбционными центрами угольной поверхности.Энергетическое состо ние циклических структур (лактонов, лактидов), определ ющее их сор- бционные свойства, обусловлено характером электроных смещений, вызываемых присутствием кислорода в кольце, например ,н-он-СО

J CO-CH-R

В результате такого смещени электронной плотности циклические эфиры представл ют собой сопр женную систему с сосредоточенной электронной плотностью на сложноэфирных функциональных группах и положительными зар дами на углеводородных цепочках R.

В карбоксильной группе кислот и окси- кислот электронное облако смещено к атому кислорода. Благодар этому смещению

/-ОН Ь(/ -б

у атома кислорода возникает некоторый отрицательный зар д, а у атома углерода - дробный положительный зар д. В силу такого распределени электронной плотности карбоксильна группа способна к специфическому взаимодействию с положительными центрами угольной поверхности и к иеспецифическому дисперсионному взаимодействию с углеводородными группировками в молекулах флотореагента. Кислородсодержащие группировки,закрепл сь специфически и неспецифически на активных центрах окисленной поверхности угольных частиц, блокируют кислородсодержащие группы поверхности мостиками из достаточно длинных углеводородных цепочек - (CH2jn. Это способствует снижению общей электроотрицательности поверхности угл и повышению ее гидрофобности,

что в целом обеспечивает достаточно эффективную подготовку поверхности угольных частиц к закреплению молекул флотационного реагента-раствора крекинг- остатка в коксовом и каталитическом газойл х , позвол ющему снизить его расход. Кроме того, наличие в за вл емом реагенте высокомолекул рных предельных углеводородов , способных к неспецифическому взаимодействию как с поверхностью угл , так и с апол рными молекулами флотационного реагента, приводит к более равномерному распределению реагента на угольной поверхности и, следовательно, более стабильному собирательному действию реагента.

Дл молекул флотационного реагента- раствора крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойл х, благодар наличию в его составе углеводородных цепочек нормального и изо-строени , ароматических углеводородов , способных к специфическому взаимодействию с угольной поверхностью и молекулами активатора, карбоксильных групп и нафтеновых группировок, а также большой длине углеводородных радикалов создаютс благопри тные услови дл про влени одновременно специфического и неспецифического взаимодействи молекул реагента с активированными и неактивированными участками угольной поверхности, а также специфического и неспецифического взаимодействи молекул реагента между собой, что приводит к высокой прочности их закреплени на угольных частицах, полимолекул рной адсорбции, обеспечению высокой гидрофобизации угольной поверхности и, следовательно, устойчивого собирательного действи реагента.

.Таким образом, введение кубового остатка ректификации продуктов жидкофаз- ного окислени высших парафинов в качестве активатора угольной поверхности высокозольных у; лей перед их кондиционированием способствует повышению качества концентрата за счет создани в кондиционировании условий стабильности действи флотореагента-раствора крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойл х, а также повышению выхода флотоконцентрата и снижению расхода флотореагента за счет усилени его собирательного действи , Кроме ioro, последовательное введение во флотационный процесс активатора и собирател исключает конкурирующий и, следовательно, случайным характер закреплени их молекул на поверхности угл и обеспечивает устойчивый и высокий собирательный эффект.

Пример. Дл осуществлени флотации берут навеску труднообогатимого высокозольного угл , например 0,07 кг, перемешивают его с водой и затем перед кондиционированием ввод т активатор - кубовый остаток ректификации продуктов жидкофазного окислени высших парафинов. Перемешивание производ т в лабораторной машине типа Механобр с обьемом камеры 0,5 л в течении 3 мин. Затем в пульпу подают собиратепь-раствор крекинг-остатка в

коксовом и каталитическом газойл х, перемешивают в течение 3 мин и подают вспе- ниватель, например, Т-80 с последующим контактированием 1 мин. Затем во флотома- шину подают воздух и производ т флотацию .

Лучшие показатели получены по за вл емому способу при применении в качестве активирующей добавки кубового остатка ректификации продуктов жидкофазного

окислени высших парафинов.

Оптимальный расход реагентов при флотации труднообогатимого угл по известному и за вл емому способам составл ет, кг/кг

Раствор крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойл х1,500

Т-800,050

Кубовый остаток ректификации

продуктов жидкофазного окислени высших

парафинов0,019

Раствор крекинг-остатка в кок- совом и каталитическом газойл х 0,936 Т-800,028

Реагент оказывает однотипное воздействие на результаты флотационного процесса и может быть использован в качестве активатора поверхности угольных частиц перед кондиционированием с собирателем- растоором крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойл х и вспенивателем Т-80.

Таким образом, применение предлагаемого активатора - кубового остатка ректификации продуктов жидкофазного окислени высших парафинов, при флотации углей с использованием в качестве реа- гента-собирател раствора крекинг-остатка в коксовом и каталитическом газойл х и вспенивател Т-80 позволит по сравнению с известным повысить выход концентрата - 72,66 до 77,87%, снизить зольность флото- концентрата 8,6 до 8,2%, повысить зольность оходов - 63; 1 до 76,9%, При этом предлагаемый способ позвол ет снизить расход собирател и вспенивател в 1,57 раза по сравнению с известным, а также снизить затраты на реагенты.

Claims

Формула изобретени выделение горючей массы, отличающийс тем, что, с целью повышени

Способ флотации высокозольных углей;выхода и качества концентрата, в кондици- включающий предварительное кондицио-онирование перед введением собирател нирование пульпы с собирателем-раство-5 ввод т кубовый остаток ректификации про- ром крекинг-остатка в коксовом идуктов жидкофазногоокислени высших па- каталитическом газойл х, вспенивателем ирафинов.