Усовершенствование технологии диспергирования аполярных реагентов перед подачей их во флотационный процесс

международн. симпозиуме по химии горного дела. Киев, 6-9 октября, 1992. С. 273-281.

8. Байченко А. А. и др. Использование полиоксиэтилена для интенсификации фильтрования флото-концентрата в промышленных условиях. В сб. «Вопросы горного дела», Кемерово, 1974. вып. 68. 403 с.

9. Вейцер Ю. И. , Минц Д. И. Высокомолекулярные флокулянты в процессах очистки воды. - М.: Стройиздат, 1975. 191 с.

10. Байченко А. А. , Владимирцева Н. П. , Тарасова Н. Я. Деструкция высокомолекулярных флоку-лянтов в растворе // Вопросы горного дела: Сб. научн. тр. - Кемерово: 1975. вып. 79. С. 249-254.

11. Евменова Г. Л. , Байченко А. А. Эффективная технология приготовления водных растворов порошкообразных флокулянтов // Химия и технологическая технология. Сб. научн. Трудов, Кемерово: 1995. С. 70-74.

12. Сравочник по обогащению углей. // Под редакцией Благова И. С., Коткина А. М., Зарубина Л. С. -М.: Недра, 1984. 614 с.

13. Каменев П. Н. Гидроэлеваторы в строительстве. М.: Стройиздат, 1964. 403 с.

14. Соколов Е. Я., Зингер Н. М. Струйные аппараты. М.: изд-во «Энергия», 1970. 287 с.

Авторы статьи:

Байченко Кардашов

Арнольд Алексеевич Андрей Вячеславович

- докт. техн. наук, проф., зав. каф. - аспирант КузГТУ

обогащения полезных ископаемых.

УДК 622.648.24

А.А Байченко, А.Н Батушкин

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ АПОЛЯРНЫХ РЕАГЕНТОВ ПЕРЕД ПОДАЧЕЙ ИХ ВО ФЛОТАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС

Флотация является не только практически единственным способом обогащения угольных шламов, но и важнейшим процессом регенерации оборотной воды и снижения потерь угля со сбросами шламовых вод. Одной из нерешенных проблем флотации остается малоэффек-тивность флотации частиц крайних размеров. Тонкодисперсные частицы (менее 10 мкм) разделяются недостаточно селективно, что приводит к снижению качества концентрата, а наиболее крупные угольные зерна неполно извлекаются в пенный продукт и тем самым увеличивают потери угля с отходами флотации [1].

Известно что, аполярные реагенты при флотации избирательно закрепляются на неполярных участках минеральных поверхностей частиц в виде отдельных капелек и при обычных условиях не растекаются по ним с образованием сплошных пленок [3].

Непосредственное введение масляных реагентов в процесс флотации малоэффективно даже при использовании маловязких углеводородов типа керосина, так как во флотационной машине они обычно диспергируются недостаточно хорошо [1]. При этом, как правило, часть реагента всплывает и переходит в пенный продукт, что приводит к его потери и загрязнению сточных вод обогатительных фабрик.

В связи с этим возникает необходимость предварительного эмульгирования труднорастворимых реагентов. Как показывает практический опыт

эмульгирования реагентов, наиболее эффективными являются методы с применением ультразвуковых и акустических устройств, обеспечивающих получение тонкодисперсных и однородных по гранулометрическому составу [4].

На кафедре обогащения полезных ископаемых КузГТУ разработан ультразвуковой дис-

пергатор - установка по эмульгированию реагентов, который широко используется на фабриках Кузбасса. Эта установка была впервые спроектирована и запущенна в работу на ОАО ЦОФ “Березовская” в 1972 г. Применение эмульгированных реагентов позволяет снизить их расход, увеличить выход флотационного концентрата и повысить зольность отходов. При этом улучшается качество концентрата и возрастает скорость флотации.

В соответствии с программой, разработанной институтом КузГТУ и согласованной с ОАО ЦОФ «Березовская» в январе, феврале 2003 г., проводились промышленные испытания усовершенствованной установки по интенсификации флотации угольных шламов (крупностью 0 -0,5 мм.).

Плотность питания флотации составляла 115 г/л, нагрузка на флотационную машину

— 80 т/ч, в качестве реагентов использовали газойль [5]

Обогащение полезных ископаемых

57

ВОДА

ГАЗОЙЛЬ

кое:

ЭМУЛЬСИИ

1-эмульгатор;2-автоматическийдозатор; 3-бак реагента;4-АКП;5-флотомашина.

Рис. 1. Конструктивная и принципиальная схема эмульгирующего устройства

табл.1 и кубовые остатки от производства бутиловых спиртов (КОБС) - маслянистая жидкость плотностью

0,85-0,95г/см3, гидроксильное число- 220-230;[1] при их расходах соответственно в пределах 3 - 4 и 0,05-0,15 кг/т.

В наших испытаниях реагенты предварительно диспергировались в ультразвуковых гидродинамических эмульгаторах УГЭ-4 [6, 7, 8], установленных в местах подачи реагентов в пульпу. Это позволило исключить расслоение эмульсии в процессе транспортировки от места приготовления и дозировки ее к точкам подачи эмульсии в технологический процесс.

Выбор точек оптимальной подачи эмульсии устанавливался в течение нескольких смен путем одновременной подачи эмульсии в разные камеры фло-томашин. Было выявлено, что при подачи эмульсии реагентов в соотношение 75% - АКП и 25% в третью камеру флотома-шины были получены наиболее эффективные результаты флотации, т.к. в этом случае обеспечивается лучшее контактирование реагентов с угольными частицами и интенсификация процесса флотации.

Были проведены исследования по изучению влияния конструктивных параметров и отдельных факторов на эф-

фективность работы УГЭ - 4. Рассмотрены другие формы и размеры насадки с ультразвуковым свистком 11 увеличивалась и уменьшалась ее длина, варьировались диаметры сопл 3 и 8, углы конусности диффузоров 7. Для отвода 25% готовой эмульсии был установлен штуцер 12. Затем, на основе полученных результатов исследования, была создана модель эмульгатора, испытания которой в промышленных условиях позволила установить наиболее целесообразную ее конструкцию.

На рис.1 приведена конструктивная и принципиальная схема эмульгирующего устройства. Вода поступала из магистрали под давлением 0,5

Таблица 1

Показатели качества по ТУ-38.301-19-31-91

Наименование показателя Норма Фактиче- ские данные Метод испытания

1. Плотность при 20°С, кг/м3, не ниже 2. Фракционный состав: 890 942 ГОСТ 3900-85

до 250°С перегоняется, %, не менее - - ГОСТ 2177-82

96°С перегоняется, при температуре, 0°С, не выше 360 340

3. Вязкость кинематическая при 20°С, мм2/с, не более 5.0 4.11 ГОСТ 33-82

4. Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С, не ниже 40 80 ГОСТ 6356-75

МПа по штуцеру в очистительную камеру 2, где оставались случайные твердые частицы, первые потоки воды проходили через сопла 3 и эжектировали реагенты газойль и КОБС через штуцер

4, 4' в приемные камеры 5, диспергировали их в струе воды в смесительных камерах 6 и диффузорах 7. Затем струи эмульсии газойля и КОБС подхватывались основным потоком воды, поступающей через центральное сопло 8 интенсивно перемешивались в камере смешения и поступали на гидродинамический излучатель 9. При этом струи эмульсий реагентов энергично перемешивались и интенсивно диспергировались в ультразвуковом поле, которое возникало около кромок излучателя. Готовая эмульсия реагентов

через камеру смешения 10 и по четырем каналам 11 выводилась из эмульгатора. Корпус 1 изготовлен из органического стекла, остальные детали — из латуни.

В предлагаемой конструкции эмульгатора представлялась возможность готовить: эмульсию аполярного реагента, эмульсию реагента-

вспенивателя, комплексные эмульсии аполярного реагента и вспенивателя [1].

Использование флотационных реагентов в виде тонкодисперсной эмульсии при дробной их подаче и раздельном кондиционировании с крупными и мелкими шлама-ми обеспечивает извлечение практически всех крупных угольных частиц в пенный продукт и хорошее селективное разделение мелких уголь-

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ных шламов. Таким образом, научные предпосылки предлагаемой технологии флотации угольных шламов были подтверждены в промышленных условиях и явились основанием для внедрения ее в производство на ЦОФ «Березовская».

Эксплуатация эмульгаторов УГЭ-4 в течение года показала высокую их работоспособность в производственных условиях углеобогатительной фабрики. Применение флотационных реагентов в виде тонкодисперсной эмульсии позволило увеличить выход флотационного концентрата на 0,8%, повысить зольность отходов флотации на 4% и получить от внедрения комплексной работы значительный технологиче-

ский эффект.

1. Байченко А.А., Байченко Ал. А., Юрмазов В.А., Вяльцев Ю.Л. Повышение флотации угольных шламов / Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. АН СССР, СО, Изд-во «Наука», Новосибирск 1986, №4, с. 112-119.

2. Классен В.И. Флотация углей.- М. Госгортехиздат, 1963.

3. Глембоцкий В. А., Дмитриева Г. М., Сорокин М.М. Аполярные реагенты и их действие при флотации. - М.: Наука, 1968.

4. Глембоцкий В. А. и др. Ультразвук в обогащении полезных ископаемых. Изд-во «Наука», Казахская ССР, Алма-Ата, 1972, с. 112-129.

5. Антипенко Л.А., Иванов Г.В., Байченко А.А.. Энергетическая безопасность России. - Кемерово, 2001. с. 126-128.

6. Байченко А.А., Байченко Ал. А. А. с. № 912252 (СССР). Эмульгатор.- Опубл. в БИ, 1982, №10

7. Байченко А.А., Байченко Ал. А. Интенсификация ультразвукового эмульгирования флотационных реагентов.- КузПИ. с. 92-94.

8. Байченко А.А., Иванов Г.В. Интенсификация процессов обогащения минерального сырья.- Новосибирск 1990. с. 60-64 «Механизм действия аполярных реагентов при флотации».

Авторы статьи:

Байченко Батушкин

Арнольд Алексеевич Артем Николаевич

- докт. техн. наук, проф , зав. каф. - аспирант КузГТУ

обогащения полезных