Научная статья на тему 'Анализ отходов флотационого обогащения угля'

Анализ отходов флотационого обогащения угля Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
516
105
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
УГОЛЬ / ФЛОТАЦИЯ / ОТХОДЫ ФЛОТАЦИИ / ФЛОТАЦИОННАЯ АКТИВНОСТЬ / COAL / FLOTATION / FLOTATION WASTE / FLOTATION ACTIVITY

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Свечникова Наталья Юрьевна, Юдина Светлана Владимировна, Мамедалина Надежда Ивановна

В работе изучены отходы флотации ЦОФ «Беловская». Определены технический и ситовый анализ, содержание воды и углерода на анализаторе CW MULTISHASE фирмы ELTRA, содержание минеральных компонентов на энергодисперсионном рентгеновском спектрометре ARL QUANT'X, а также изучена флотационная активность отходов. Отходы флотации представляют собой сфлокулированные гранулы крупностью +0,5 мм, с зольностью 69,8 % и влажностью 12-13%. Содержание органического углерода составляет 17,73%, водорода 1,21%, а минеральная часть представляет собой оксиды кремния, алюминия и железа. Отходы имеют низкую флотационную активность.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Свечникова Наталья Юрьевна, Юдина Светлана Владимировна, Мамедалина Надежда Ивановна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS OF FLOTATION WASTE COAL

Flotation waste COF «Belovskaya» was studied In the work. Defined technical and sieve analysis, water content and carbon analyzer CW MULTISHASE company ELTRA, the content of mineral components for energy-dispersive x-ray spectrometer ARL QUANT'X, and studied flotation activity waste. Flotation waste are flokulirovannym granules with a particle size of 0.5 mm, with an ash content of 69.8 % and a moisture content of 12-13%. The organic carbon content is 17,73%, hydrogen 1.21% and the mineral part is an oxide of silicon, aluminum and iron. Wastes have low flotation activity.

Текст научной работы на тему «Анализ отходов флотационого обогащения угля»

Сведения об авторах

Петухов Василий Николаевич - д-р техн. наук, проф., ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университетим. Г.И. Носова». E-mail: chief.petuhov2013@yandex.ru

Бычкова Анастасия Владимировна - студентка гр. МХТБ-11, ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». E-mail: Nastya0-906@mail.ru

INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH

DEVELOPMENT REAGENT CONDITIONS OF COAL FLOTATION USING REAGENTS-COLLECTORS OF DIFFERENT CHEMICAL COMPOSITION

Petukhov Vasiliy Nikolaevich - D.Sc. (Eng.), Professor, Nosov Magnitogorsk State Technical University. E-mail: chief.petuhov2013@yandex.ru

Bichkova Anastasiya Vladimirovna - Student, Nosov Magnitogorsk State Technical University. E-mail: NastyaO-906@mail.ru

Abstract. Research of efficiency of collectors of various chemical composition and structure at_ flotation of the coals arriving on coking are conducted in work. High efficiency and selectivity of process of flotation with using collector of the light polymer-distillate (LPD) as reagent allowing to lower a concentrate ash-content by 1,6% in comparison with use of other reagents collectors is established.

Keywords: Coal, flotation of coals, reagents collectors, reagents foaming agents, selectivity, concentrate ash-content.

♦ ♦ ♦

УДК.662.74

Свечникова Н.Ю., Юдина C.B., Мамедалина Н.И.

АНАЛИЗ ОТХОДОВ ФЛОТАЦИОНОГО ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЯ

Аннотация. Вработе изучены отходы флотации ЦОФ «Беловская». Определены технический и ситовый анализ, содержание воды и углерода на анализаторе СШ МиЬТ1БИЛБЕ фирмы ЕЬТИЛ, содержание минеральных компонентов на энергодисперсионном рентгеновском спектрометре АНЬ QUANT'X, а также изучена флотационная активность отходов. Отходы флотации представляют собой сфлокулированные гранулы крупностью +0,5 ми с зольностью 69,8 % и влажностью 12-13%. Содержание органического углерода составляет 17,73%, водорода 1,21%, а минеральная часть представляет собой оксиды кремния, алюминия и железа. Отходы -имеют низкую флотационную активность.

Ключевые слова: уголь, флотация, отходы флотации, флотационная активность.

В настоящее время одним из острых является вопрос увеличения товарных ресурсов обогащенного угля за счет сокращения до минимума потерь горючей массы с отходами обогащения или вовлечения в товарное потребление углесодержащих отходов, находящихся в шламонакопителях и породных отвалах обогатительных фабрик.

На кафедре физической химии и химической технологии в ФГБОУ ВПО МГТУ им. Г.И.Носова (г. Магнитогорск) были изучены отходы флотации ЦОФ «Беловская» - основного поставщика угольных концентратов на коксохимическое производство ОАО «ММК» г. Магнитогорска. Проведены следующие исследования: технический и ситовый анализ, содержание воды и углерода на анализаторе CW МиБТКНА8Е фирмы ЕБТЯА, содержание минеральных компонентов на энергодисперсионном рентгеновском спектрометре АКБ ОИАЭТ'Х, а также изу-

чена флотационная активность отходов.

Для исследования усредненная проба была измельчена на валковой дробилке и истирающем диске до крупности -0,5 мм. Анализ показал, что отходы флотации представляют собой сфлокулированные гранулы крупностью +0,5 мм, зольностью 69,8% и выходом летучих веществ 16,6%. В табл. 1 приведен ситовый анализ полученных отходов.

Из табл. 1 видно, что распределение по классам и зольности неравномерное. Так, меньший выход у класса 0,5-0,25 мм - 7,75% с зольностью 70,39%, наибольший выход 31,25% имеет класс -0,05 мм, при этом он является более минерализованным, его зольность составляет 70,55%. Наименьшую зольность 66,17% имеет класс 0,1-0,05 мм с выходом 24,25%, что свидетельствует о лучшем раскрытии угольных сростков данного класса.

Раздел 1

Таблица 1

Ситовый анализ отходов флотации ЦОФ «Белон»

Класс, мм Вес, г Выход, % Зольность, % ХВЫХОД, % Хзоль-ность,%

+0,5 22,5 22,50 70,26 22,50 70,26

0,5-0,25 7,75 7,75 70,39 30,25 70,29

0,25-0,1 14,25 14,25 69,10 44,50 69,91

0,1-0,05 24,25 24,25 66,17 68,75 68,59

-0,05 31,25 31,25 70,55 100 68,89

методом. Данный метод позволяет определить в исследуемых образцах элементы от № до и с процентным содержанием от Измерения производятся неразрушающим методом. Время определения одного элемента - от 10 с.

Исследование на содержание углерода и воды проводилось на анализаторе CW МИЬТ18ИЛ8Б фирмы БЬТЯЛ при температуре 650°С. Принцип действия анализатора основан на нагревании и сжигании испытуемого образца в высокочастотной индукционной печи в потоке кислорода в условиях избыточного давления газа и дальнейшем анализе образующихся газообразных соединений. Градуировка анализатора производится по стандартным образцам состава твердых материалов, аттестованных по массовой доле углерода и воды. Прибор имеет две независимые ИК-ячейки, чувствительность которых можно регулировать по запросу. Длину поглощения ИК-излучения

Содержание воды и углерода в отходах, %

Таблица 2

Содержание Н2О Н С(орган)

гигроскопической образовавшейся при окислении

1,51 10,87 1,21 17,73

Бесстандартный полуколичественный анализ производится с помощью программы ИшОиаЩ. В этом случае время анализа возрастает до 2-х ч, так как образец исследуется на все элементы, а результатом анализа является процентное содержание элементов [1, с.165].

Результаты полуколичественного анализа минеральной части отходов представлены в табл. 3. Минеральная часть отходов состоит в основном из оксидов кремния, алюминия и кальция - 62,8%, а также содержит в небольших количествах оксиды железа, ка-

1--- - — — - 1 —

[

и л

1А \

1 \

[

/ г

< «Гл

тг 9 1С ао н 4Ц ПО па те «о во 100 11в 1» 1ЛО МО 1» 100 1 «ь __1

31. 1О.3014 Ней Г*

* <Т 7 < 17.НИР

/ А

С-

Спектр ИК-излучения пробы отходов флотации ЦОФ «Беловская»

можно выбрать индивидуально для оптимальной точности анализа высокого и низкого содержания С02 и Н20. На рисунке представлен спектр ИК-излучения усредненной пробы отходов флотации ЦОФ «Беловская».

По табл. 2 видно, что общее содержание воды составляет 12,38%, содержание органического углерода 17,73%, а водорода 1,21%.

Анализ минеральной части отходов флотации на энергодисперсионном рентгеновском спектрометре ЛИЬ ОИЛЭТ'Х был проведен полуколичественным

лия, магния, титана - 6,6%, кроме того, в отходах содержится элементарная сера - 0,4%.

Полуколичественный анализ на содержание минеральных компонентов

Таблица 3

Компонент SiO2 Al2Oз CaO Fe2Oз КЮ S MgO ТО2

масс. % в отходах 44,8 14,9 3,1 3,0 2,2 0,4 0,9 0,5

20

Теория и технология металлургического производства

Исследование флотационной активности отходов показали, что они имеют низкую флотационную активность. В табл. 4 приведены результаты флотации отходов с использованием различных флотационных реагентов.

Так, при использовании наиболее эффективного реагентного режима - ГФО и Экофол 4408 - выход концентрата составил 7,3% с зольностью 57,9%.

Таблица 4

Влияние реагентного режима на показатели флотации угольных отходов ЦОФ «Беловская»

Реагентный режим Расход реагентов, Про- Вы- Золь-

кг/т дукт ход, ность,

Собира- Вспени- Соби- Вспенива- флота- % %

тель ватель ратель тель ции

ГФО КОБС 1,91 0,6 Концентрат 6,0 62,4

1,91 0,6 Хвосты 94,0 69,3

Экофол 1,91 0,6 Кон- 7,3 57,9

440S центрат

1,91 0,6 Хвосты 92,7 69,8

Нефрас КОБС 1,97 0,6 Концентрат 3,6 59,0

1,97 0,6 Хвосты 96,4 69,3

Низкая флотационная активность отходов также объясняется тем, что на ЦОФ «Беловская» с целью обезвоживания и сгущения проводится обработка отходов анионным флокулянтом, что ухудшает гидро-фобность угольных частиц отходов [2, с. 50].

Таким образом, в настоящее время на ЦОФ «Бе-

ловская» актуальным является изучение накопившихся отходов угольного обогащения и дальнейшая раз -работка принципиальных основ переработки.

Отходы флотации представляют собой сфлоку-лированные гранулы крупностью +0,5 мм, с зольностью 69,8% и влажностью 12-13%. Содержание органического углерода составляет 17,73%, водорода 1,21%, а минеральная часть представляет собой оксиды кремния, алюминия и железа.

При этом отходы имеют низкую флотационную активность.

Дальнейшие исследования будут направлены на подбор эффективных реагентов, обеспечивающих выход концентрата в пределах 10% с зольностью 4050%, а также будет изучена возможность использования полученного продукта в энергетических целях на ЦОФ «Беловская» [3, с.83].

Список литературы

1. Понамарева Т.Б, Шабалин Е.И., Шабалина Ю.В., Шипилова H.A. Определение химического состава природных и техногенных ресурсов на базе энергодисперсионного рентгеновского спектрометра ARL QUANT'X // Материалы 71-й межрегион. науч.-техн. конференции /под ред. В.М.Колокольцева. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-т им. Г.И. Носова. 2013. Т.1. С. 165-168.

2. Разумов К.А. Флотационный метод обогащения. Л., 1975. 272 с.

3. Лавриненко A.A., Свечникова Н.Ю. Исследование квантово-химических параметров углеводородов при выборе реагентов для флотации углей // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И.Носова. №1(21). С.85-87.

Сведения об авторах

Свечникова Наталья Юрьевна - канд. техн. наук, доц. каф. физической химии и химической технологии, ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова». Е-таД:па1а8Ьа-8УесЬткоуа@уап11ех.ги

Юдина Светлана Владимировна - ст. преп. каф. физической химии и химической технологии, ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова». Е-таД:уи(!к^у1478@таД.ги

Мамедалина Надежда Ивановна - студентка 4 курса, каф. физической химии и химической технологии, ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И.Носова». Е-таД:тате(Шта@таД.га

INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH

ANALYSIS OF FLOTATION WASTE COAL

Svechnikova Natalya Yurevna - Ph. D. (Eng.), Associate Professor, Nosov Magnitogorsk State Technical University. E-mail:natasha-svechnikova@yandex.ru

Yudina Svetlana Vladimirovna - Assistant Professor, Nosov Magnitogorsk State Technical University. E-mail:yudinasv1478@mail.ru

Mamedalina Nadezhda Ivanovna - Student, Nosov Magnitogorsk State Technical University. E-mail:mamedalina@mail.ru

Abstract. Flotation waste COF «Belovskaya» was studied In the work. Defined technical and sieve analysis, water content and carbon analyzer CW MULTISHASE company ELTRA, the content of mineral components for energy-dispersive x-ray spectrometer ARL QUANT'X, and studied flotation activity waste.

Flotation waste are flokulirovannym granules with a particle size of 0.5 mm, with an ash content of 69.8 % and a moisture content of 12-13%. The organic carbon content is 17,73%, hydrogen 1.21% and the mineral part is an oxide of silicon, aluminum and iron. Wastes have low flotation activity.

Keywords: Coal, flotation, flotation waste, flotation activity.

♦ ♦ ♦

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.