Brevet FR2423264A1 — publié le 19791116

L'invention concerne un procédé perfectionné de flottation par moussage du charbon fin. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de ce type dans lequel on utilise un bis(alkyl)ester d'un sel de l'acide sulfosuccinique comme agent de traitement ou de conditionnement avec ou sans agent de moussage pour parvenir à une récupération importante avec une teneur en cendres réduite. te charbon fin résultant des opérations d'exploitation des mines et ayant une dimension particulaire inférieure à environ 0,60 mm est classiquement soumis à une flottation par moussage pour sa récupération et l'élimination du soufre. Dans le procédé classique, le charbon fin est soumis à une flottation par moussage en utilisant un agent de moussage seul ou une association d'un agent de moussage et d'une huile. Bien qu'une dose optimale d'un agent de moussage permette une récupération élevée du charbon, la quantité de cendres provenant de la combustion du charbon récupéré est plus importante que souhaitable. Cette teneur en-cendres réduit la valeur tlsermique du charbon (en thermies) et peut contribuer à la pollution de l'air.En conséquence, il est nécessaire de disposer d'un procédé perfectionné de flottation par moussage du charbon fin, qui réduise la teneur en cendres sans nuire à la récupération du charbon. Un tel procédé perfectionné répondrait à un besoin de longue date et constituerait un progrès significatif dans la technique. Conformément à l'invention, on fournit un procédé de récupération du charbon fin, qui consiste à traiter une suspension aqueuse de charbon fin par une quantité efficace d'un bis-(alkyl) ester d'un sel de l'acide sulfosuccinique de formule générale dans laquelle R est un groupe alkyle à channe linéaire ou ramifiée ayant de 3 à 20 atomes de carbone environ et M est un cation donnant un sel soluble dans l'eau, puis à soumettre la suspension ainsi traitee à une flottation par moussage afin d'obtenir un concentré de charbon sous forme de produit flottant. te procédé selon l'invention fournit une récupération élevée en teneur en charbon et, de façon inattendue, réduit la teneur en cen dres du charbon récupéré. le bis-(alkyl) ester d'un sel de l'acide sulfosuccinique peut être utilisé seul ou en association avec un agent de moussage ou un agent de moussage et une huile. Conformément à l'invention, on fournit également un agent de traitement ou de conditionnement utilisable dans la flottation par moussage du charbon fin, qui comprend de I à 99 % environ en poids d'un agent de moussage et, de manière correspondante, de 99 à I i0 environ en poids d'un bis-(alkyl) ester d'un sel de l'acide sulfo succiniaue de formule générale dans laquelle R est un groupe alkyle à chaine linéaire ou ramifiée, ayant de 3 à 20 atomes de carbone environ et M est un cation fournis- sant un sel hydrosoluble. l'agent de traitement selon l'invention permet une récupération élevée du charbon fin et, de façon inattendue, réduit la teneur en cendres associée au charbon fin récupéré. La composition permet également de supprimer l'emploi d'une huile comme agent d'expulsion de l'agent de moussage et d'éviter les effets nuisibles à la récupération, résultant d'un usage excessif d'huile. Comme on l'a mentionné, l'agent de traitement selon l'invention comprend deux ingrédients essentiels, un agent de moussage et un bis (alkyl) ester d'un sel de l'acide sulfosuccinique. l'agent de moussage utilisé peut etre l'un quelconque des agents de moussage classiques normalement employés dans la flottation par moussage du charbon fin. Ces agents comprennent, par exemple, des alcools contenant de 4 à 12 atomes de carbone environ ou leurs mélanges, des acides crésyliques et des types de polyoxyalkylene glycols, une espèce préférée étant un mélange d'alcools en C4-C8. les bis-(alkyl) esters d'un sel de l'acide sulfosuecinique répondent à la formule générale dans laquelle R est un groupe alkyle à chaîne linéaire ou ramifiée, ayant de 3 à 20 atomes de carbone environ, de préférence de 4 à 13 atomes de carbone, et M est un cation fournissant un sel hydrosoluble, de préférence un cation sodium, potassium ou ammonium. tes proportions des ingrédients essentiels dans l'agent de traitement représentent généralement de 1 à 99 , environ en poids de l'agent de moussage, de préférence de 50 à 75 % en poids, et, de manière correspondante, de 99 à 1 % en poids de bis-(alkyl)ester d'un sel de l'acide sulfosuccinique, de préférence de 5G à 25 ' > en poids, les pourcentages en poids étant basés sur le poids total de l'agent de moussage et du bis-(alkyl)ester d'un sel de l'acide sulfosuccinique. l'eau et d'autres diluants peuvent être présents dans l'agent de traitement, si on le désire. En effectuant la flottation par moussage du charbon fin, une suspension aqueuse des fines particules est classiquement traitée par des quantités efficaces d'un agent de moussage et éventuellement d'une huile, puis soumise à une flottation par moussage selon des procédés classiques. En conduisant la mise en oeuvre utilisant l'agent de traitement selon l'invention, une suspension aqueuse appropriée de charbon fin est traitée par une quantité efficace de l'agent de traitement déerit, puis soumise à une flottation par moussage selon des procédés classiques. La quantité efficace varie en fonction de l'origine du charbon fin et d'autres facteurs. De façon générale, la quantité efficace est de l'ordre de 5 g à 1 kg/t de charbon fin, de préférence de 25 à 250 g/tonnes de charbon fin.La quantité d'agent de traitement est normalement du meme ordre que celle utilisée dans le cas classique d'un agent de moussage seul présent. il n'est généralement pas nécessaire d'ajouter une huile lorsqu'on utilise l'agent de traitement selon l'invention, mais une huile peut être utilisée comme agent d'expulsion additionnel selon besoin. Si on doit utiliser une huile, on a recours 9 une huile classique, telle qu'une huile dérivée de produits paroliers ou animaux ou végétaux, de préférence u-fuel-oil. te charbon fin provient des opérations d'exploitation des mines sous la forme d'une suspension aqueuse de diverses teneurs en charbon, normalement de 2 à 15 g en poids Une telle suspension est traitée pendant une courte période de temps par l'agent de traitement ou-une association de cet agent avec une huile. Un tel traitement peut durer de quelques secondes à quelques minutes pour assurer une répartition uniforme dans toute la suspension. lorsque la suspension a été convenablement traitée, elle est soumise à un procordé classique de flottation par moussage. Dans un tel procédé, des bulles d'air sont introduites dans la suspension afin de former une mousse sur la surface de la suspension. tes bulles d'air se fixent sur les particules de charbon et les obligent à remonter et à devenir ainsi intégrées dans la mousse qui est continuellement écumée de la suspension, d'où une séparation des particules de charbon désirées d'avec les autres ingrédients de la suspension. le charbon séparé est lavé, filtré, et séché pour fournir un matériau combustible à teneur en cendres très réduite.Typiquement, les particules de charbon non traitées contiennent 42 % de cendres, et cette teneur est considérablement réduite par flottation par moussage en utilisant l'agent de traitement selon l'invention. es exemples suivants sont donnés à titre d'illustration de l'invention; les indications de parties et de pourcentages s'entendent en poias sauf mention contraire. Exemples 1 à 1 8 effectue une série de flottations par moussage sur un échan tillon de charbon fin provenant d'une importante firme de transfor mation. les particules de charbon ont une granulométrie inférieure à C,59 mm. En utilisant une suspension aqueuse à 8,0 ss du charbon brut ayant une teneur en cendres de 10 % environ, on effectue un essai comparatif (A) avec un mélange d'alcools en C4 à C8 comme agent de moussage. On utilise également divers bis-(alkyl)esters du sel de sodium de l'acide succinique dans les memes proportions que l'agent de moussage ci-dessus.On effectue d'autres essais avec une association de l'agent de moussage classique et d'un bis-talkylester du sel de sodium de l'acide sulfosuccinique. Les différents résultats obtenus et les détails des essais sont rapportés as le Tableau I ci-dessous nes résultats montrent la teneur en cendres réduite, obtenue par l'agen de traitement selon l'invention. Une telle réduction conduit à des valeurs en thermies plus élevées pour le charbon. TABLEAU I Flottation par moussage d'un charbon fin Exemple Nature de l'agent Quantité Nature du Quantité Récupération Cendres dans le N de moussage du charbon concentré utilisée1) bis-ester2) utilisée1) (%) (%) Comparatif Alcool en C4-C8 100 -- 0 98,06 7,12 1 --- 0 bis(isobutyl) 100 97,35 7,11 2 Alcool en C4-C8 75 bis(isobutyl) 25 97,84 5,91 3 Alcool en C4-C8 50 bis(isobutyl) 50 98,13 5,46 4 --- 0 bis(amyl) 100 96,53 5,53 5 Alcool en C4-C8 75 bis(amyl) 25 97,99 5,71 6 Alcool en C4-C8 50 bis(amyl) 50 97,87 5,52 7 --- 0 bis(hexyl) 100 97,10 4,97 8 Alcool en C4-C8 75 bis(hexyl) 25 97,69 5,83 9 Alcool en C4-C8 50 bis(hexyl) 50 96,84 5,76 10 --- 0 bis(cyclohexyl) 100 93,52 5,04 11 Alcool en C4-C8 75 bis(cyclohexyl) 25 97,90 5,66 12 Alcool en C4-C8 50 bis(cyclohexyl) 50 96,62 5,04 13 --- 0 bis(2-éthylhexyl) 100 69,17 4,39 14 Alcool en C4-C8 75 bis(2-éthylhexyl) 25 96,66 3,60 15 Alcool en C4-C8 50 bis(2-éthylhexyl) 50 95,97 5,05 16 --- 0 bis(isodécyl) 100 85,11 5,08 17 Alcool en C4-C8 75 bis(isodécyl) 75 97,50 5,52 18 Alcool en C4-c8 50 bis(isodécyl) 50 95,46 5,27 Notes : 1) grammes par tonne de charbon 2) bis(ester) du sel de sodium de l'acide sulfosuccinique Exemple 19 On effectue une autre série de flottation par moussage pour démontrer que les agents de traitement utilisés dans le procédé selon l'invention peuvent remplacer l'huile utilisée dans les associations classiques agent de moussage - huile. Le charbon fin traité provient d'une source différente de celle des échantillons utilisés dans les exemples ci-dessus. la suspension contient 4,6 % de charbon brut à environ 42,0 % de cendres. Dans un essai comparatif (B) ou soumet la suspension de charbon à une flottation par moussage en n'utilisant qu'un mélange d'alcools en C4-C8 comme agent de moussage.Dans un outre essai comparatif (C), pour la flottation par mous sage du charbon, on utilise un mélange de l'agent de moussage à base d'alcools en C4-C8 et de fuel-oil BO 2. Dans un mode de mise en oeuvre de lJin- vention, on remplace l'huile dans l'essai comparatif (C) par le sel de sodium de l'acide bis(tridécyl) sulfosuccinique. Les résultats et les détails de ces essais sont rapportés dans le Tableau II ci dessous. TABLEAU II Flottation par moussage du charbon fin Exemple Dosage de Dosage du Dosage du Récupération Cendres N l'agent de bis(tridé- (%) (%) fuel-@il î) moussage @@ @ cy@ ester (g/t) (g/t) (g/t) Comp.B 200 0 0 77,61 10,06 Comp.C 200 500 0 87,72 11,21 19 200 0 70 84,26 10,14 Ilotes : I) mlange d'alcools en C4-C8 2) sel de sodium de l'acide bis(tridécyl)sulfosuccinique les résultats montrent qu'une faible quantité d'un bis(alkyl) ester d'un sel de l'acide sulfosuccinique remplace efficacement une plus importante quantité de fuel-oil. Exemple 20 On utilise une suspension de charbon fin de la même source que dans l'exemple 19. Dans un essai comparatif (D), on augmente la quantité d'huile utilisée par rapport à l'essai comparatif (C). Dans un mode de mise en oeuvre de l'invention, à l'association de l'agent de moussage et du fuel-oil, on ajoute une faible quantité du bis(alkyl) ester utilisé dans l'exemple 19. les détails et les résultats de ces essais sont rapportés dans le Tableau III ci-dessous. TABlEAU III Flottation par moussage d'un charbon fin Exemple Dosage de Dosage du Dosage du Récupération Cendres N l'agent de bis(tridé (%) (%) fuel-oil 2) moussage1) N 2 oyl2) ester (g/t) (g/t) (g/t) Comp.D 200 100Q 0 79,65 10,14 20 200 1000 70 87,63 11,07 Notes : voir Tableau II Ces résultats montrent que le bis-(alkyl)ester d'un sel de l'acide sulfosuccinique peut éviter les effets néfastes d'un excès d'huile sur la récupération du charbon. Revendications 1 - procédé de récupération de charbon fin, caractérisé en ce qu'on traite une suspension aqueuse de charbon fin par une quantité efficace d'un biz-(alkyl)ester d'un sel de l'acide sulfosuccinique de formule générale dans laquelle R est un groupe alkyle à chaine linéaire ou ramifiée ayant de 4 à 20 atomes de carbone environ et M est un cation fournissant un sel hydrosoluble, puis on soumet la suspension ainsi traitée à une flottation par moussage afin d'obtenir un concentré de charbon dans le produit flottant. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bis-(alkyl)ester d'un sel de l'acide sulfosuccinique est l'ester bis (isobutylique du sulfosuccinate de sodium, l'ester bis-(amyliaue) du sulfosuccinate de sodium, l'ester bis-(hexylique) du sulfosuccinate de sodium, l'ester bis-(cyclohexylique) du sulfosuccinate de sodium, l'ester bis-(2-éthylhexylique) du sulfosuccinate de sodium ou l'ester bis-(isodécylique) du sulfosuccinate de sodium. 3 - Procédé selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce qu'en plus du bis(ester) d'un sel de l'acide sulfosuccinique, on utilise également une quantité efficace ulun agent de moussage. 4- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'agent de moussage est un mélange d'alcools en C4-C8. 5 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'en plus du bis-(alkyl) ester d'un sel de l'acide sulfosuccinique et de l'agent e moussaffle, on utilise également une quantité efficace d'une huile. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bis-(alikyl)ester d'un sel e l'acide sulfosuccinique est l'ester bis (tridécylione) du sulfosuccinate de sodium, l'agent de moussage est un mélange d'alcools en C4- C8' et l'huile est du fuel-oil N0 2. 7 - Agent de traitement utilisable dans la flottation par moussage du charbon fin, caractérisé en ce qu'il contient environ de 1 à er - en poids @'un agent de moussage et de manière correspondante, environ de 99 à 1 % en poids d'un bis-(alkyl)ester d'un sel de l'acide sulfosuccinique de formule générale dans laquelle R est un groupe aikyle à channe linéaire ou ramifiée ayant de 3 à 20 atomes de carbone environ, et M est un cation fournissant un sel hydrosoluble. 8 - Agent de traitement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le bis-(alkyl)ester d'un sel de l'acide sulfosuccinique est l'ester bis-(isobutylique) du sulfosuccinate de sodium, l'ester bis-(amylique) du sulfosuccinate de sodium, l'ester bis(hexylique) du sulfosuccinate de sodium, l'ester bis(cyclohexylique) du sulfosuccinate de sodium, l'ester bis-(2-éthylhexylique) du sulfosuccinate de sodium ou l'ester bis-(isodécylique) du sulfosuccinate de sodium. 9 - Agent de traitement selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'agent de moussage est un mélange d'alcools en C4-C8. 10 - Agent de traitement selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il contient également une huile. Il - Agent de traitement selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'huile est un fuel-oil.