способ флотации угля

Формула изобретения

СПОСОБ ФЛОТАЦИИ УГЛЯ, включающий предварительное пульпирование исходного сырья, кондиционирование пульпы с собирателем и вспенивателем - кубовыми остатками от производства бутиловых спиртов, последующее разделение с выделением горючей массы в пенный продукт, отличающийся тем, что в процесс кондиционирования в качестве собирателя вводят смесь полифлора, получаемого в процессе полимеризации бутан-бутиленовой фракции газов термического и каталитического крекинга, и флегмы висбрекинга, представляющей собой побочный продукт процесса легкого термического крекинга гудрона, при этом полифлор и флегму висбрекинга используют в соотношении от 40 : 60 до 60 : 40.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых методом флотации и может быть использовано на углеобогатительных фабриках.

Известен способ флотации угля, включающий предварительное перемешивание собирателя и вспенивателя и кондиционирование пульпы с реагентом собирателем "Караганда", синтезированным на базе ацетилена и содержащим в основном непредельные спирты [1].

Однако использование при кондиционировании реагентов, содержащих в групповом химическом составе непредельные спирты, приводит к получению флотоконцентрата с повышенной зольностью. Это объясняется тем, что непредельные спирты, входящие в реагент "Караганда", могут адсорбироваться на минеральной поверхности, гидрофобизуя ее за счет наличия углеводородного радикала достаточной длины (С = 8 и более), и переводить минералы пустой породы в пенный продукт.

Известен способ флотации угля, в котором в кондиционирование в качестве реагента собирателя вводят технический продукт ААР-2, содержащий в групповом химическом составе в основном алкилпроизводные ароматические углеводороды [2].

Однако повышенная вязкость продукта приводит к увеличению расхода флотореагента, понижению скорости и селективности процесса флотации.

Наиболее близким к предлагаемому является способ флотации угля, включающий предварительное пульпирование исходного сырья, кондиционирование пульпы с собирателем (тракторный керосин) и вспенивателем (кубовые остатки от производства бутиловых спиртов) и последующее разделение с выделением горючей массы в пенный продукт [3].

Недостатками этого способа флотации угля являются сравнительно высокий расход реагента и пониженная скорость флотации, что приводит к снижению извлечения горючей массы в концентрат.

Цель изобретения - повышение извлечения горючей массы в концентрат и улучшение селективности процесса флотации.

Способ осуществляют следующим образом.

Осуществляют предварительное пульпирование исходного сырья, кондиционирование пульпы с собирателем и вспенивателем - кубовыми остатками от производства бутиловых спиртов, последующее разделение с выделением горючей массы в пенный продукт; в процесс кондиционирования в качестве собирателя вводят смесь полифлора, получаемого в процессе полимеризации бутан-бутиленовой фракции газов термического и каталитического крекинга, и флегмы висбрекинга, представляющей собой побочный продукт процесса легкого термического крекинга гудрона, при этом полифлор и флегму висбрекинга используют в соотношении от 40:60 до 60:40.

Физико-химические свойства полифлора: плотность при 20^оС 740-830 кг/м³,

фракционный состав: температура начала перегонки не ниже 140^оС; выкипает выше 265^оС не более 5%; массовая доля сульфируемых соединений не менее 35%; температура застывания, не выше -35^оС.

Физико-химические свойства флегмы висбрекинга: плотность 0,825-0,830 кг/м³; вязкость при 20^оС 2,090-2,420 сСт; температура замерзания от (-40) до (-50)^оС; температура вспышки 47^оС; иодное число от 20 до 30; содержание серы 1,115-1,305%.

Фракционный состав: температура начала кипения 150-155^оС; 10% выкипает при температуре 180-189^оС; 50% - 222-232^оС; 90% выкипает при 258-275^оС; 96% - 278-290^оС; температура конца кипения 295-305^оС; остаток после разгонки 2% .

Групповой химический состав, мас.%: предельные углеводороды (смесь нафтеновых и метановых) 67,8-71,6; ароматические углеводороды: а) моноциклические 6,4-7,9; б) бициклические 19,2-25,2; смолистые вещества 0,6-1,30.

Из-за высокого содержания серы и смолообразующих компонентов флегма висбрекинга не находит квалифицированного применения, в настоящее время откачивается в остаток висбрекинга и в процессе флотации никогда не использовалась.

Одной из причин повышения флотационной смеси (полифлора и флегмы висбрекинга) является наличие в групповом химическом составе флегмы висбрекинга бициклических ароматических углеводородов, способствующих предварительной гидрофобизации угольной поверхности при их адсорбции и подготавливающих угольную поверхность для активной адсорбции тримеров и тетрамеров бутилена, присутствующих в смеси. Удачное соотношение различных классов углеводородов в смеси способствует улучшению процесса адсорбции реагента на угольной поверхности и ее гидрофобизации. Это обеспечивает повышенную флотацию угля при использовании новой смеси технических продуктов нефтепереработки.

Лучшие показатели флотации угля достигаются при использовании смеси полифлора и флегмы висбрекинга в соотношении от 40:60 до 60:40. При таких соотношениях улучшается флотируемость угля.

П р и м е р. Для осуществления процесса берут навеску угля, например 100 г, перемешивают с водой в лабораторной машине типа "Механобр" с объемом камеры 0,75 л в течение 2 мин.

Затем в процесс подают порцию реагента-собирателя (смеси полифлора и флегмы висбрекинга) и проводят контактирование его с угольной пульпой в течение 40 с, а затем подают реагент-вспениватель, например КОБС, и после 20 с во флотационную пульпу подают воздух с последующим съемом флотоконцентрата в течение 60 с. Подачу воздуха в пульпу прекращают и подают следующую порцию реагента-собирателя с последующей флотацией угля после контактирования реагента-собирателя с углем в течение 60 с.

Общий расход реагента и количество его дозирований в пульпу определяются обогатимостью угля и эффективностью реагентов.

Для определения эффективности использования реагента проводят флотацию угольной мелочи с реагентом собирателем - тракторным керосином, а в качестве реагента-вспенивателя используют хорошо известный в практике флотации технический продукт - кубовые остатки от производства бутиловых спиртов (КОБС). Результаты лабораторных исследований показывают, что использование смеси полифлора и флегмы висбрекинга в качестве реагента-собирателя позволяет улучшить флотируемость углей по сравнению с использованием тракторного керосина. Использование реагента полифлора самостоятельно с КОБС снижает показатели флотации по сравнению с использованием смеси полифлора и флегмы висбрекинга.

Извлечение горючей массы в концентрат снижается с 83,3 - 92,0 до 81,4 - 88,2% (табл.1).

Использование флегмы висбрекинга самостоятельно с КОБС приводит к ухудшению флотации угля. Извлечение горючей массы в концентрат составляет 75,9-85,5% , что на 6,5-7,4% ниже по сравнению с реагентом-собирателем (смесь полифлора и флегмы висбрекинга) (табл.1).

Установлено, что лучшие показатели флотации угля достигаются при соотношении в смеси полифлора и флегмы висбрекинга от 40:60 до 60:40. При этих соотношениях и расходе реагента 0,365 кг/т с КОБС (0,085 кг/т) извлечение горючей смеси в концентрат составило 90,6-91,9%.

Применение реагента (смеси полифлора и флегмы висбрекинга) при соотношении полифлора и флегмы висбрекинга 30:70 или 70:30 приводит к ухудшению флотируемости угля. Извлечение горючей массы в концентрат снижается до 86,8-87,5% (табл.2).

Следовательно, в случае использования смеси полифлора и флегмы висбрекинга в качестве реагента-собирателя при флотации угля соотношение полифлора и флегмы висбрекинга должно составлять от 40:60 до 60:40.

Исследована флотационная активность реагента (смесь полифлора и флегмы висбрекинга) при флотации угля по сравнению с широкоприменяемым реагентом-собирателем - тракторным керосином.

Установлено, что использование смеси полифлора и флегмы висбрекинга в качестве реагента-собирателя с реагентом-вспенивателем КОБС позволяет повысить выход концентрата с 67,4-72,4 до 70,1-77,1% по сравнению с применением тракторного керосина. Общий расход реагентов снижается на 10-15% (табл.3).

Таким образом применение нового реагента-собирателя позволяет повысить извлечение горючей массы в концентрат на 2,9-5,0% при одновременном снижении расхода реагентов на 10-15% по сравнению с использованием тракторного керосина.