SU1140829A1

SU1140829A1 - Method of coal flotation

Info

Publication number: SU1140829A1
Application number: SU833625077A
Authority: SU
Inventors: Василий Николаевич Петухов; Рим Сабирович Мусавиров; Дилюс Лутфуллич Рахманкулов; Елена Павловна Недогрей; Ольга Николаевна Тамарина
Original assignee: Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова; Уфимский Нефтяной Институт
Priority date: 1983-07-21
Filing date: 1983-07-21
Publication date: 1985-02-23

Abstract

СПОСОБ ФЛОТАЦИИ УГЛЯ, включающий предварительное пульпирование , кондиционирование со смесью тракторного керосина и дополнительного реагента, отличающийс тем, что, с целью повышени извлечени горючей массы в концентрат при одновременном снижении расхода реагентов, при кондиционировании в качестве дополнительного реагента ввод т октаметилциклотетрасилоксан формулы НзС /О сн. i X H5C-i (Л /СНз i Si( НзС О СН.METHOD OF FLOTATION OF COAL, including preliminary pulping, conditioning with a mixture of tractor kerosene and additional reagent, characterized in that, in order to increase the extraction of combustible mass into the concentrate while reducing the consumption of reagents . i X H5C-i (Л / СНз i Si (НзС О СН.

Description

со il Изобретение относитс к обогащению полезных ископаемых методом фло тации и может быть использовано на углеобогатительных фабриках. При флотации угольной мелочи в качестве .оеагентов используют техни продз кты нефтехимии, содержа щие в групповом химическом составе различные химические -соединени . Как правило, в процессе флотации подают два типа реагентов: реагенты собиратели, содержащие в групповом химическом составе в основном угле водороды различного строени , и реагенты-вспениватели, содержащие в групповом химическом составе соединени с различными пол рными атомами или функциональными группами. Технико-экономические показатели флотационного процесса определ ютс как соотношением реагентов - собира тел и вспенивател , так и групповым химическим составом реагентов. Известен способ флотации гидрофобных минералов, заключающийс в пред,варительном пульпировании, кондиционировании с реагентной смесью тракторного керосина с кубовыми остатками от производства бутилового спирта 1J. Однако данный способ характеризуетс высоким расходом реагентов и низкой скоростью флотации, вследствие этого и сравнительно низкой производительностью флотационных машин Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс способ флотации угл , включающий предварительное пульпирование, кондиционирование со смесью тракторного керосина и дополнительного реагента,в качестве которого используют т желое масло Г.2 I. Однако расход реагентной смеси очень высокий (более 1,0 кг/т), а селективность процесса низка . Зольность концентрата составл ет 9,511 ,6% при его выходе 80,5-85,5%, что приводит к потере органической массы углей с отходами. Цель изобретени - повьшение извлечени горючей массы в концентрат при одновременном снижении расхода реагентов. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу флотации угл , включающему предварительное пульпирование, кондиционирование со 9 смесью тракторного керосина и допол нительного реагента, при кондиционировании в качестве дополнительного реагента ввод т окта метилтдиклотетрасилоксан формулы /0 I/CH5 c- оОктаметилциклотетрасилоксан получаетс гидролизом 1,3-диокса-2-силациклогексанов . Химическое соединение октаметилциклотетрасилоксан примен етс в качестве реактива в радиотехнической промышленности согласно ТУ-6-09-50-2410-83 . Физико-химические константы: температура кипени 210°С; плотность 0,9446 кг/м, коэффициент рефракции п2 1,4063. Химическое соединение Октаметилциклотетрасилоксан в процессе флотации выполн ет роль реагента-вспенивател . Как и другие гетеропол рные химические соединени , используемые при флотации углей, Октаметилциклотетрасилоксан выполн ет многообразные функции: способствует образованию более мелких пузырьков воздуха, т.е. повышает диспергирование воздуха; увели-ц. чивает прочность пузьфьков и устойчивость пены, образовавшейс в результате подъема минерализованных пузырьков на поверхности пульпы; вли ет на собирательное действие апол рных реагентов при .закреплении их на минералах, снижа расход собирател и повыша извлечение полезных компонентов в ценный продукт. Октаметилциклотетрасилоксан имеет повышенные собирательные свойства по сравнению с другими кремнийорганическими соединени ми и техническими продуктами , используемыми в качестве реагентов при флотации углей. Так, например, применение октаметилциклотетрасилокеана в качестве самосто тельного реагента позвол ет при расходе 0,45 кг/т извлечь 91% органической массы углей в концентрат . При использовании в качестве 31 реагента-собирател диметилбис(диэтиламино )силана необходимо в 6 раз увеличить расход реагента, чтобы извлечь в концентрат такое же количество органической массы. Применение октаметилциклотетрасилоксана в 3-4 раза эффективнее по сравнению со смесью тракторного керосина с т желым маслом (95:5), что указывает на хорошие собирательные свойства октаметилциклотетрасилоксана и высокие его гидрофобизационные свойства (табл.1). Поэтому закрепление незначительного количества молекул октаметилциклотетрасилоксана на активных, центрах угольной поверхности гидрофобизирует ее И облегчает закрепление реагентасобирател , например тракторного керосина на угольнойповерхности, что снижает общий расход реагентной смеси и повьшает извлечение горючей массы в концентрат. Октаметилциклотетрасилоксан имеет высокую вспенивающую способность по сравнению с другими кремнийорганичес кими соединени ми. При равной концентрации реагентов в воде, в случае октаметилциклотетрасилоксана, поверх ностное нат жение снижаетс на 1,82 ,0 Дж/м по сравнению с гексаметилдисилоксаном и диметилбис(диэтиламино )силаном, а высота двухфазной пены в 5-10 раз больше (табл12). Высота двухфазной пены при испол зовании октаметилтетрациклосилоксана имеет такие же значени , как и реагент-вспенива Т-ель Т-80. Все это -подтверждает высокие вспе нивак цие и собирательные свойства октаметилциклотетрасилоксана, что положительно сказываетс на его флотационньЕх свойствах при обогащении углей. Способ осуществл ют следующим образом. Уголь пульпируют, кондиционируют с тракторным керосином и октаметилциклотетрасилоксаном и провод т фло тацию горючей массы. Результаты флотации угольной ме- лочи с использованием в-качестве ре агентов чистых химических соединений представлены в табл.1. В табл. 2 представлены поверхност ное нат жение воды и высота двухфаз9 ной пены при различных концентраци х реагентов. I Пример. Дл осуществлени процесса берут навеску угл , например , 100 г, перемешивают с водой в лабораторной машине типа Механобр с объемом камеры 0,75 л в течение 2 мин, затем подают порцию реагентной смеси тракторного керосина с октаметилциклотетрасилоксаном в соотношении 95:5. После контакта навески угл с реагентом в течение 1 мин во флотационную пульпу подают воздух и в течение 1 мин производ т флотацию. Подачу воздуха в пульпу прекращают и подают следующую порцию реагента с последук цим контактированием его с углем в течение 1 мни. После контакта навески угл с реагентом в пульпу подают вновь воздух и производ т съем второго концентрата. Подачу смеси тракторного керосина с октаметилциклотетрасилоксаном производ т дробно. Общий расход реагентов и количество его дозирований в пульпу определ етс его флотационной активностью. Эффективность использовани октаметилциклотетрасилоксана сравнивают с т желым маслом, которое в течение 7 лет используетс в качестве реагента-вспениватбл на углеобогатительной фабрике. При сравнении результатов флотации угл с использованием предлагаемого и известного способов установлено улучшение показателей флотации с использованием в качестве дополнительного реагента октаметилциклортетрасилсксана . Извлечение горючей массы в концентрат повьшаетс с 85,492 ,6% до 92,6-96,4% при одновременном снижении расхода реагентов с 600-720 кг/т до 0,432-0,540 кг/т, т.е. на 25-28%. Зольность концентрата снижаетс npji ра(5ном выходе концентрата на 0,7% (табл.1). Применение предлагаемого способа флотации угольной мелочи позвол ет улучшить технологические показатели флотации угл путем повышени иавлечени горючей массы в концентрат, снижени расхода реагента, улучшени селективности процесса. В таол. 3 приведена флотаци угл с использованием различных реагентов режимов.The invention relates to the enrichment of minerals by flotation and can be used in coal preparation plants. In the flotation of coal fines, petrochemical engineering products, containing various chemical compounds in the group chemical composition, are used as chemical agents. As a rule, during the flotation process, two types of reagents are supplied: collector reagents, containing mainly hydrogens of different structure in the group chemical composition, and blowing agents, containing compounds with different polar atoms or functional groups in the group chemical composition. The technical and economic indicators of the flotation process are determined both by the ratio of the reactants — collection of bodies and foaming agent — and by the group chemical composition of the reactants. There is a known method of flotation of hydrophobic minerals, which consists in the pre-heating, pulping, conditioning with a reagent mixture of tractor kerosene with bottom residues from the production of butyl alcohol 1J. However, this method is characterized by high consumption of reagents and low flotation rate, as a result, and relatively low productivity of flotation machines. The closest to the technical essence and the achieved result of the invention is coal flotation method, including preliminary pulping, conditioning with a mixture of tractor kerosene and additional reagent. Which is used as a heavy oil D.2 I. However, the consumption of the reagent mixture is very high (more than 1.0 kg / t), and the selectivity is PAS is low. The ash content of the concentrate is 9.511.6% at its output of 80.5-85.5%, which leads to the loss of organic matter of the waste coal. The purpose of the invention is to increase the recovery of the combustible mass into the concentrate while reducing the consumption of reagents. This goal is achieved by the fact that according to the coal flotation method, which includes preliminary pulping, octa methylthiclotetrasiloxane of the formula (0 I / CH5 c- OOctamethylcyclotetrasiloxane) is obtained by hydrolysis as an additional reagent during conditioning. -dioxa-2-silocyclohexanes. The chemical compound octamethylcyclotetrasiloxane is used as a reagent in the radio engineering industry according to TU-6-09-50-2410-83. Physico-chemical constants: boiling point 210 ° C; density 0.9446 kg / m, refractive index n2 1.4063. The chemical compound Octamethylcyclotetrasiloxane in the process of flotation serves as a blowing agent reagent. Like other heteropolar chemical compounds used in the flotation of coal, Octamethylcyclotetrasiloxane performs many functions: promotes the formation of smaller air bubbles, i.e. increases air dispersion; take away retains puff strength and foam stability resulting from the rise of mineralized bubbles on the pulp surface; It affects the collective effect of apolar reagents on fixing them on minerals, reducing the consumption of the collector and increasing the extraction of useful components into a valuable product. Octamethylcyclotetrasiloxane has enhanced collective properties compared with other organosilicon compounds and technical products used as reagents in the flotation of coal. For example, the use of octamethylcyclotetrasiloxane as an independent reagent makes it possible to extract 91% of the organic mass of coal into a concentrate at a flow rate of 0.45 kg / t. When using dimethylbis (diethylamino) silane as collector reagent as 31, it is necessary to increase the consumption of reagent 6 times to extract the same amount of organic matter in the concentrate. The use of octamethylcyclotetrasiloxane is 3–4 times more effective compared to a mixture of tractor kerosene with heavy oil (95: 5), which indicates the good collective properties of octamethylcyclotetrasiloxane and its high hydrophobization properties (Table 1). Therefore, fixing a small number of octamethylcyclotetrasiloxane molecules on the active centers of the coal surface hydrophobizes it. And it facilitates fixing the reagent collector, for example, tractor kerosene on the coal surface, which reduces the total consumption of the reagent mixture and increases the extraction of the combustible mass in the concentrate. Octamethylcyclotetrasiloxane has a high foaming capacity compared with other organosilicon compounds. With an equal concentration of reagents in water, in the case of octamethylcyclotetrasiloxane, the surface tension decreases by 1.82, 0 J / m compared to hexamethyldisiloxane and dimethylbis (diethylamino) silane, and the height of the two-phase foam is 5-10 times greater (table 12). The height of a two-phase foam when using octamethyltetracyclosiloxane has the same values as the foaming agent T-El T-80. All of this confirms the high production and collective properties of octamethylcyclotetrasiloxane, which has a positive effect on its flotation properties during coal enrichment. The method is carried out as follows. The coal is pulped, conditioned with tractor kerosene and octamethylcyclotetrasiloxane, and the flotation of the combustible mass is carried out. The results of the flotation of coal mills using pure chemical compounds in the quality of reagents are presented in Table 1. In tab. Figure 2 shows the surface tension of water and the height of a two-phase foam at various concentrations of reagents. I Example. To carry out the process, we take a portion of coal, for example, 100 g, mix it with water in a laboratory machine of the Mechanobr type with a chamber volume of 0.75 liters for 2 minutes, then a portion of the reagent mixture of tractor kerosene with octamethylcyclotetrasiloxane is fed in a ratio of 95: 5. After contact of the coal sample with the reagent, air is supplied to the flotation pulp for 1 min and flotation takes place for 1 min. The supply of air to the pulp is stopped and the next portion of the reagent is fed with a subsequent contacting it with coal for 1 minute. After contact of the coal sample with the reagent, air is again fed to the pulp and the second concentrate is removed. The mixture of tractor kerosene and octamethylcyclotetrasiloxane is supplied fractionally. The total consumption of reagents and the amount of its dosing into the pulp is determined by its flotation activity. The efficacy of using octamethylcyclotetrasiloxane is compared with heavy oil, which has been used as a foaming agent for 7 years at a coal preparation plant. When comparing the results of coal flotation using the proposed and known methods, an improvement in flotation indicators was established using octamethylcyclotetrasilxan as an additional reagent. Removing the combustible mass in the concentrate rises from 85.492, 6% to 92.6-96.4% while reducing the consumption of reagents from 600-720 kg / t to 0.432-0.540 kg / t, i.e. by 25-28%. The ash content of the concentrate decreases by 5% (concentrate yield by 0.7% (Table 1). Using the proposed method of flotation of coal fines improves the technological performance of coal flotation by increasing and treating the combustible mass in the concentrate, reducing reagent consumption, and improving the process selectivity. B Taol. 3 shows carbon flotation using various reagent regimes.

Таблица 1Table 1

0,1500.150

ОктаметилциклотетрасилоксанOctamethylcyclotetrasiloxane

0,4150.415

Диметилбис(диэтиламино )силанDimethylbis (diethylamino) silane

Смесь тракторно- 0,560 го керосина с т желым маслом (95:5) 0,432 Октаме- 95:5 Тракторный кетилциклотетраросин силоксанA mixture of tractor-0.560 kerosene with heavy oil (95: 5) 0.432 Octame-95: 5 Tractor ketilcyclotetrarosine siloxane

0,540 Концеит- 86,7 9,6 96,4 0,7310.540 Conceit - 86.7 9.6 96.4 0.731

Таблица 2table 2

Таблица 3Table 3

0,7500.750

рат Концент- 82,6 8,9 92,6 рат 17,4 65,2 ОтходыRah Concent - 82.6 8.9 92.6 Rat 17.4 65.2 Waste

11408291140829

е , 95:5 e, 95: 5

0,600 Концент-76,39,0 0.600 Concentrate-76,39,0

0,720 Концент-83,39,6 0.720 Concentration-83,39,6

10 Продолжение табл. 3-10 Continued table. 3-

Отходы13,378,0Waste13,378,0

Исходный100,018,7Source 100,018,7

85,4 0,735 рат85.4 0.735 rat

Отходы23,749,9Waste23,749,9

92,6 0,727 рат92.6 0.727 Rat

Отходы16,764,1Waste 16,764,1

Исходный100,018,7Source 100,018,7

Claims

METHOD FOR FLOTATION OF COAL comprising a preliminary pulping, conditioning with a mixture tractor kerosene and additional reagent, characterized i in that, in order to increase the combustible mass recovery in the concentrate while reducing the consumption of reagents during conditioning into introduced octamethylcyclotetrasiloxane of the formula n ₃ as an additional reactant to _x

H ₃ C ^X / Si I O

H ₃ s IX

H ₃ C ⁴

SU,. „1140829