CC BY
106
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.
♦ ♦ ♦
