Исследование влияния флокулянтов на показатели флотации угольной мелочи и разработка реагентного режима

Раздел 1

плавки электростали / Меламуд С.Г., Шацилло В.В., Дудчук И.А. и др. // Сталь. 2011. № 6. С. 9.

4. Комплексная переработка сидеритовых руд с высоким содержанием оксида магния / Бессмертных А.С., Бигеев

B.А., Клочковский С.П. и др. // VIII Конгресс обогатителей стран СНГ: сб. материалов. М.: МИСиС, 2011. Т.1.

C. 70-72.

5. Меламуд С.Г., Шацилло В.В., Загайнов С.А. Результаты внедрения технологии окислительно-восстановительного обжига бакальских сидеритов для получения новых видов сырья для доменного и сталеплавильного производства // Проблемы и перспективы развития металлургии и машиностроения с использованием завершенных фундаментальных исследований и НИОКР. Екатеринбург:

Сведения об авторах

ИздатНаукаСервис, 2011. Т. 1. С. 184.

6. Бигеев В.А., Колесников Ю.А. Прогнозирование технологических параметров выплавки стали в конвертере с использованием сидерита // Теория и технология металлургического производства. 2011 № 11. С. 30-36.

7. Колесников Ю.А., Буданов Б.А., Сергеев Д.С. Анализ технологических параметров выплавки стали в конвертере с использованием сидеритовой железной руды // Теория и технология металлургического производства: межрегион. сб. науч. тр. / под ред. В.М. Колокольцева. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск, гос. техн. ун-та им. Г.И.Носова, 2014. Вып. 12. С. 32-37.

Бигеев Вахит Абдрашитович - д-р техн. наук, проф., директор института металлургии, машиностроения и материало-обработки ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». Тел.: 8(3519) 2985-59. E-mail: v.bigeev11@yandex.ru

Колесников Юрий Алексеевич - канд. техн. наук, доц. института металлургии, машиностроения. и материалообра-ботки ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». Тел. 8(3519) 29-84-64, 29-84-49.

Сергеев Дмитрий Станиславович - аспирант института металлургии, машиностроения. и материалообработки

ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

♦ ♦ ♦

УДК 662.74:622.765.001.5 Петухов В.Н., Субботин В.В.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФЛОКУЛЯНТОВ НА ПОКАЗАТЕЛИ ФЛОТАЦИИ УГОЛЬНОЙ МЕЛОЧИ И РАЗРАБОТКА РЕАГЕНТНОГО РЕЖИМА

Аннотация. Обогащение угольной мелочи является актуальной задачей, стоящей перед углеобогатительными предприятиями. Важность ее растет в связи с ухудшением качества рядового угля. Так, в поступающих на обогащение углях заметно возросло количество шламов, увеличилось количество окисленных углей. Все это отрицательно влияет на эффективность процесса обогащения шламов и приводит к увеличению его стоимости. Решение этой проблемой во многом связано с правильным подбором наиболее эффективных фло-кулянтов и флотационных реагентов, которые обеспечивают высокую эффективность работы всей фабрики в условиях жесткозамкнутой водно-шламовой схемы.

В данной работе представлены экспериментальные данные по исследованию процесса флотации угольного шлама с использованием различных реагентов-собирателей после предварительной флокуляции, с применением флокулянтов типа Magnafloc.

Ключевые слова: углеобогащение, флокулянты, флотация, технологический режим.

Одной из важнейших проблем углепереработки является повышение эффективности обогащения тонких классов углей (в особенности коксующихся) с учётом возрастающих требований к качеству товарного концентрата, обеспечения экономической и экологической эффективности технологических процессов, сокращения неоправданных потерь углей. Флотация, остающаяся вплоть до настоящего времени практически единственным способом обогащения тонкодисперсных шламов (крупностью -200 мкм), характеризуется слож-

ностью, сравнительно высокими капитальными и эксплуатационными затратами, необходимостью применения вредных для окружающей среды и опасных в пожарном отношении реагентов. Кроме того, селективность обогащения флотацией наиболее тонких шламовых частиц (-50 мкм) довольно низкая.

Анализ сырьевых баз углеобогатительных фабрик позволяет сделать предположение о возможности извлечения в концентрат наиболее тонких угольных частиц нефлотационными методами. В этом аспекте

8

Теория и технология металлургического производства

ОБОГАЩЕНИЕ И ПОДГОТОВКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ К МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМУ ПЕРЕДЕЛУ

несомненный интерес представляет селективное разделение с применением флокулянтов. Сущность данного способа обогащения заключается в том, что макромолекулы соответствующего флокулянта связывают в агрегаты частицы угля, при этом пептизируя частицы породы, позволяя эффективно разделить угольные и породные частицы [1].

Нами были проведены исследования по разработке новых эффективных реагентных режимов флотации углей, до и после флокуляции, на основе использования в качестве реагентов-собирателей технических продуктов нефтехимии, отличающихся групповым химическим составом.

Целью работы является повышение эффективности обогащения тонкодисперсных угольных шламов коксующихся углей на основе процесса селективной флокуляции угольных и породных частиц водорастворимыми полимерами.

В качестве исходного продукта на флотацию исследовался уголь «Аллардинский» с зольность 14,3%.

В качестве реагентов-собирателей были исследованы технические продукты нефтепереработки:

- термогазойль - реагент-собиратель, используемый на УОФ РФ, содержащий в групповом химическом составе смесь углеводородов различного строения;

- тяжелый полимер дистиллята (ТПД), содержащий непредельные углеводороды [2].

В качестве флокулянтов использовались анионные и катионные сополимеры полиакрилламида различной молекулярной массы типа Magmfloc. Предварительные исследования по осаждению угольной мелочи показали, что лучшие результаты по скорости осаждения взвешенных частиц получены при использовании флокулянта М-10, с которым в дальнейшем и проводились исследования по флотации угля [3].

В случае флотации угля «Аллардинский» с зольность 14,3% установлено, что использование реагента-собирателя ТПД позволяет улучшить показатели флотируемости углей по сравнению с использованием термогазойля.

При использовании ТПД выход флоконцентрата повышается на 2,4% в случае флотации угольного шлама без предварительной флокуляции и на 4,3% после предварительной обработки угольной пульпы флокулянтом Magnafloc М-10 в количестве 0,01 кг/т (см. таблицу).

Результаты флотации углей с использованием различных реагентов-собирателей

Флокулянт Реагент-собиратель X Выход, % X Зольность, %

Без флокулянта Тяжелый полимер дистиллята 90,7 10,6

Magnofloc М-10 0,01 кг/т Тяжелый полимер дистиллята 87,1 10,4

Без флокулянта Термогазойль 88,3 9,7

Magnofloc М-10 0,01 кг/т Термогазойль 82,8 10,0

Следует отметить, что применение реагента-собирателя ТПД в случае использования флокулянта Magnafloc M-10 для сгущения угольной пульпы перед флотацией позволяет снизить потери органической массы угля с отходами флотации на 2-4%, по сравнению с применением широко используемого реагента-собирателя - термогазойля. При этом расход ТПД снижается в 3 раза по сравнению с использованием термогазойля. Разработанная технологическая схема обогащения тонких угольных шла-мов, включающая в себя селективную флокуляцию водорастворимыми флокулянтами типа Magnafloc, позволяет рекомендовать и использовать данный разработанный технологический режим на УОФ РФ.

Литература

1. Абрамов А.А. Переработка, обогащение и комплексное использование твердых полезных ископаемых. Т. 2. М.: МГГУ, 2004.

2. Пат. 2306982 РФ, МПК B 03 D 1/02. Способ флотации угля / Петухов В.Н., Захаров И.П., Свечникова Н.Ю. (Осина Н.Ю.) и др. № 2006105534/03; заявл. 22.02.06, опубл. 27.09.07. Бюл. № 27. 4 с.

3. Субботин В.В., Петухов В.Н. Исследование влияния флокулянтов на эффективность процесса осаждения угольного шлама // Научные основы и практика переработки руд и техногенного сырья: материалы XVIII Международной науч.-техн. конференции. Екатеринбург, 2013.

Сведения об авторах

Петухов Василий Николаевич - д-р техн. наук, проф. факультета стандартизации, химии и биотехнологий ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова». E-mail: chief.petuhov2013@yandex.ru

Субботин Владислав Владимирович - аспирант факультета стандартизации, химии и биотехнологий ФГБОУ ВПО

«Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова». E-mail: vladsubbotin@yandex.ru

♦ ♦ ♦

№1 (13). 2013

9