Исследование флотационной активности нового реагента, содержащего в групповом химическом составе кремнийорганические соединения при флотации углей

2. Определены параметры обжига магнезита Саткинского месторождения для последующего выщелачивания с использованием угольной кислоты: температура 7000С, продолжительность отжига 3 ч.

3. Энергия активации процесса выщелачивания оксида магния из обожженного магнезита составляет 17,39 кДж/моль, а сам процесс контролируется диффузией.

4. Применение установленных закономерностей позволяет получать продукт с содержанием оксида магния 98 - 99% и диоксида кремния менее 0,3%.

Список литературы

1. Стрелков К.К., Мамыкин П.С. Технология огнеупоров. М.: Металлургия, 1978.

2. Kinetic study of carbonation of MgO slurries / A.I. Ferna'ndez, J.M. Chímenos, M. Segarra, M.A. Ferna'ndez, F. Espiell // Hydrometallurgy. 1999. № 53. Р. 155-167.

3. Погорелый А.Д. Теория металлургических процессов. М.: Металлургия, 1971.

УДК 622.765.063:622.33

В.Н. Петухов, М.С. Лимарев, Д.А. Кубак

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

ИССЛЕДОВАНИЕ ФЛОТАЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ НОВОГО РЕАГЕНТА, СОДЕРЖАЩЕГО В ГРУППОВОМ ХИМИЧЕСКОМ СОСТАВЕ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ ПРИ ФЛОТАЦИИ УГЛЕЙ

На сегодняшний день наблюдается увеличение роста добычи углей при повышенном уровне механизации, что приводит к высокому содержанию тонких классов повышенной зольности в рядовых углях. Помимо этого, ухудшение сырьевой базы углеобогатительных фабрик связано с ростом добычи труднообогатимых углей и повышением требований к качеству угольной продукции.

© Петухов В.Н., Лимарев М.С., Кубак Д.А., 2010

Одним из наиболее эффективных методов обогащения угольных шламов является флотация. Поиск высокоэффективных реагентов и оптимальных реагентных режимов флотации углей является одним из основных направлений интенсификации процесса флотации углей.

С самого начала внедрения флотационного метода при обогащении угольной мелочи проводились исследования по подбору эффективных реагентов и их сочетаний. Среди всех флотореаген-тов различают собиратели, вспениватели, а также появившиеся в последнее время реагенты-модификаторы. Кроме того, выделяют также комплексные или самостоятельные реагенты, которые обладают свойствами как собиртелей,так и вспенивателей.

Анализ исследований по изучению флотации углей с использованием в качестве самостоятельных реагентов кремнийор-ганические соединения указывает на высокую эффективность и селективность их действия.

В работах Петухова В.Н., Осиной Н.Ю., Кукушкина В.В., Юнаша А.А. установлены высокая флотационная активность и селективность действия кремнийорганических соединений по сравнению с широко применяемыми реагентами-собирателями и вспе-нивателями. Применение новых реагентов позволяет повысить выход флотоконцентрата на 3-7% при снижении его зольности и расхода реагентов [1-3].

Учитывая всё вышесказанное, нами на нефтехимических заводах были отобраны пробы технических продуктов, содержащих кремнийорганические эфиры и ацетали, а также алифатические спирты (реагент П-2).

Исследования флотации угольной мелочи марки «К» (Ай=14,3%) показали, что применение реагента П-2 позволило улучшить флотируемость угля по сравнению с использованием тракторного керосина с КОБС (см. таблицу).

Как видно из таблицы, использование реагента П-2 при его расходе, равном 1,5 кг/т для флотации угля марки «К» зольностью 14,3%, позволило достигнуть выхода концентрата, равного 82,7% зольностью 6,6%. При этом зольность отходов флотации составила 51,2%. Применение в качестве реагентов тракторного керосина с КОБС привело к снижению выхода концентрата до 79,0% при равной зольности отходов. Извлечение горючей массы в концентрат снизилось с 90,1 до 88,0% по сравнению с использованием комплексного реагента П-2. При этом общий расход тракторного керосина и КОБСа выше расхода реагента П-2 более чем в 2 раза.

Показатели флотации углей с использованием различных реагентов

Реагентный режим Показатели флотации £

Расход, кг/т 1 1  о Л СО ч

Собиратель ц е т а в и X е п с Ш собирателя вспенивателя общий Выход концен трата, % Зольность кон центрата, % Зольность отх дов, % Извлечение го рючей массы концентрат О р п й ы X ч о охс И

0,60 0,60 63,0 6,0 28,5 69,1 чР

П-2 - 1,20 - 1,20 78,0 6,6 41,6 85,0 ¡^ со

1,50 1,50 82,7 6,6 51,2 90,1 го !! ^ ТТ

1,38 со сэ 1,44 37,3 4,0 20,5 41,8 * <

ТК* КОБС 2,42 2,48 64,0 4,3 32,1 71,5 о хС

3,10 3,16 79,0 4,6 51,0 88,0

0,30 0,30 51,3 4,4 42,2 63,5 чО

П-2 - 0,60 - 0,60 62,0 5,0 51,8 76,3 ^ со 1 а ^ и

0,90 0,90 71,3 5,8 65,0 87,0

0,83 со сэ 0,89 19,4 5,0 27,1 23,9 ц <

ТК КОБС 1,45 1,51 53,8 5,6 42,8 65,8 о Л

1,86 1,92 70,8 6,9 61,4 85,4

0,30 0,30 54,0 6,6 28,2 60,4

П-2 - 0,60 - 0,60 69,0 8,0 35,5 76,0 ^ Ю с! СО 1 ^ "О л С

0,90 0,90 75,3 8,7 40,4 82,4

1,38 1,44 26,0 6,7 20,0 29,1

ТК КОБС 2,42 со о 2,48 62,0 6,8 32,3 69,2 о «

3,10 о 3,16 73,7 7,4 41,9 81,7 > §

*ТК - тракторный керосин.

Подобные закономерности изменения показателей были получены в случае флотации высокометаморфизованных углей марки «К» зольностью 22,8%. Применение реагента П-2 привело к повышению извлечения горючей массы в концентрат с 85,4 до 87,0% при снижении его зольности на 1,1% с одновременным снижением расхода реагента П-2 в 2 раза (см. таблицу).

Следует отметить, что применение реагента П-2 вместо тракторного керосина позволяет также повысить скорость флотации. Исследования кинетики флотации угля марки «К» зольностью 14,3% показало, что при равном времени флотации угля извлечение горючей массы в концентрат при использовании реагента П-2 выше и составляет 81,1% против 69,7% в случае применения тракторного керосина (рис. 1).

• Тракторный керосин+КОБС 1.92 кг/г |

Рис. 1. Результаты кинетики флотации с использованием различных реагентов

Высокая флотационная активность реагента П-2 объясняется его высокими гидрофобизирующими свойствами. Исследования гидрофобизирующих свойств в трубке Халлимонда показали, что при равном расходе тракторного керосина и реагента П-2 выход всплывшего продукта в случае применения реагента П-2 выше на 19-22% (рис. 2).

Таким образом, проведенными исследованиями установлена высокая флотационная активность комплексного реагента П-2 по сравнению с реагентным режимом, применяемыми на углеобогатительных фабриках, включающим подачу тракторного керосина в качестве собирателя и КОБСа в качестве вспенивателя. Достигнуты высокие показатели флотации при применении реагента П-2, что говорит о необходимости проведения дальнейших исследований и более углубленном изучении механизма действия реагента П-2.

90 80 70 я 60 £ 50

и =г

§ 40 *

ч

х 30

10 0

0 0,5 1 1,5 2

Расход реагента, кг/т

~~ —'—Тракторный керосин - • - П-2 |

Рис. 2. Зависимость выхода концентрата от расхода реагента-собирателя при беспенной флотации

Список литературы

1. Кукушкин В.В. Совершенствование технологии флотации труд-нообогатимых углей путем разработки новых реагентных режимов: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Магнитогорск, 2003. 17 с.

2. Петухов В.Н. Флотационная активность химических соединений различного состава и строения при флотации угля // Кокс и химия. 1982 №7. С. 18-21.

3. Совершенствование технологии флотации углей за счет использования кремнийорганических соединений / Петухов В.Н., Осина Н.Ю., Кукушкин В.В и др. // Вестник Кузбас. гос. техн. унта. 2003. №5. С.78-81.