CC BY
83
INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH
RESEARCH OF FLOATATION ACTIVITY OF REAGENTS COLLECTORS AT FLOTATION OF COALS OF VARIOUS STAGES OF A METAMORPHISM
Petukhov Vasily Nikolaevich - D. Sc. (Eng), Professor, Nosov Magnitogorsk State Technical University. E-mail: Chief.petuhov2013@yndex.ru
Gunina Ekaterina Valentinovna - Student, Nosov Magnitogorsk State Technical University. E-mail: katuha1493@mail.ru
Abstract. Research of efficiency of collectors during flotation of the coals of various stage of a metamorphism arriving on coking are conducted in the work. High efficiency and selectivity of process of flotation with using collector of the GFO complex reagent. Also GFO reagent collector showed high degree of efficiency at flotation of the oxidized coals "Severstal".
Keywords: Coal, flotation of coals, reagents collectors, complex reagent, the oxidized coal, metamorphism stage.
♦ ♦ ♦
УДК 662.741.3.022:622.765 Петухов В.Н., Сиргалина Э.Г.
РАЗРАБОТКА РЕАГЕНТНОГО РЕЖИМА ФЛОТАЦИИ УГЛЕЙ, ПОСТУПАЮЩИХ НА КОКСОВАНИЕ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОПОЛИМЕРОВ ВИНИЛПИРИДИНА С СУЛЬФОКСИДАМИ
Аннотация. Для повышения эффективности флотации углей в работе в качестве реагентов-модификаторов были использованы сополимеры винилпиридина с сульфоксидами. В качестве реагента-собирателя использовали газойль, а в качестве реагента-вспенивателя - КОБС. Лучшие результаты с точки зрения эффективности процесса показал модификатор 52В (бутилвинилсульфоксид с 2-метил-5-винилпиридином), применение которого позволило повысить извлечение горючей массы в концентрат на 1,4-2,4 %.
Ключевые слова: уголь, флотация, реагент-модификатор, сополимеры, выход концентрата, эффективность, селективность процесса.
Одним из наиболее перспективных направлений в вопросе совершенствования технологии флотации углей является использование новых реагентных режимов. Реагентный режим является основным фактором, определяющим полноту извлечения угольных частиц и селективность флотации [1].
Именно от выбранного реагентного режима -типа реагентов, их соотношения, количества и способа подачи в большей степени зависят скорость и полнота разделения угольных частиц и породы, а также себестоимость концентрата и, что немаловажно, степень загрязнения окружающей среды.
Интенсифицировать процесс флотации углей можно за счет повышения межфазных взаимодействий с использованием реагентов-модификаторов -высокомолекулярных сополимеров, которые, распадаясь в монослое на отдельные радикальные звенья, увеличивают количество одновременно активируемых центров на поверхности ОМУ повышением гид-рофобизации угольных частиц.
В процессе многочисленных исследований флотации углей было установлено, что подача в кондиционирование пульпы малых количеств дополни-
тельных реагентов-модификаторов перед собирателем позволяет не только снизить расход последнего, а также, в ряде случаев, повысить выход концентрата и снизить его зольность. Использование реагентов-модификаторов в процессе флотации углей обеспечивает снижение расхода флотореагентов и интенсифицирует процесс флотации [2] (Петухов В.Н., Свечни-кова Н.Ю., Кубак Д.А. Основы квантово-химического моделирования взаимодействия флотационных реагентов с угольной поверхностью. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос.техн. ун-та им. Г.И Носова, 2014. С. 124-132).
В работе в качестве реагентов-модификаторов были использованы сополимеры винилпиридина с сульфоксидами (табл.1). В качестве реагента-собирателя использовали газойль, а в качестве реагента-вспенивателя - КОБС.
Установлено, что использование модификаторов повышает флотируемость углей. При использовании реагента модификатора 52В в количестве 7-13 г/т извлечение горючей массы в концентрат повысилось с 92,6 до 94-95%, а зольность отходов флотации повысилась с 68 до 75,8% (табл.2).
ОБОГАЩЕНИЕ И ПОДГОТОВКА СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ К МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМУ ПЕРЕДЕЛУ
Таблица 1
Физико-химические параметры модификаторов
Реагент-модификатор Молекулярная масса Количество сульфо-групп, % Количество групп винилпиридина, % Число углеводородных групп в алкил-сульфоксиде
51В (бутилви- нил-сульфоксид с 2-метил-5-винилпириди-ном) 16000 6,5 93,5 4
52В (бутилви- нил-сульфоксид с 2-метил-5-винилпириди-ном) 20000 5 95 4
Такие же закономерности по эффективности флотации угля установлены в случае использования модификатора 51В. Подача модификатора 51В в количестве 7-13 г/т позволяет повысить выход концентрата с 81,3 до 82,3% , зольность отходов увеличивается с 71,5 до 73%.
Это объясняется тем, что в случае подачи модификатора перед собирателем происходит закрепление первого на энергетически активных участках угольной поверхности за счет водородной связи полярными группами сополимера с ориентацией углеводородных групп в водную фазу, чем обеспечивается повышение гидрофобности угля.
Установлено, что реагенты-модификаторы - сополимеры винилпиридина с сульфоксидами оказывают положительное влияние на дисперсность эмульсии аполярного реагента за счет снижения дисперсности при повышении концентрации реагента. Значительное повышение концентрации реагента модификатора в воде приводит к снижению выхода флотационного концентрата, несмотря на улучшение дисперсности эмульсии газойля.
Вывод. Результаты исследования показывают, что применение в качестве реагентов-модификаторов сополимеров винилпиридина с сульфоксидами позволяет повысить качественно-количественные показатели флотации угля. Для повышения показателей флотации угля следует использовать модификатор 52В, позволяющий повысить извлечение горючей массы в концентрат на 1,4-2,4% и снизить потери органической массы с отходами флотации.
Список литературы
1. Исследование флотируемости углей различной минерализации органической массы с использованием нового реагента собирателя / Петухов В Н., Саблин A.B., Лавриненко A.A., Юнаш A.A. // Вестник Магнитогорского государственного тех-ническогоуниверситета им. Г.И. Носова. 2008. № 2. С. 31-35.
2. Кубак Д.А., Петухов В.Н., Семенов Д.Г. Исследование влияния группового химического состава комплексных реагентов на эффективность флотации углей // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2013. №4. С. 5-9.
Влияние расхода реагента модификатора на показатели флотации углей (А'исх=19,б %)
Таблица 2
Исходный уголь Реагентный режим Показатели элотации, %
Расход реагентов, кг/т Выход концентрата Зольность концентрата Зольность отходов флотации Извлечение горючей массы в концентрате
Собиратель - газойль Вспениватель - КОБС Модификатор общий
с s 1— расход
Смесь технологических марок «К+Ж» 1,18 0,04 - 1,2200 81,3 8,5 68,0 92,6
1,18 0,04 52В (бутилвинил-сульфоксид с 2-метил-5-винилпиридином) 0,0007 1,2207 83,3 8,4 75,8 95,0
1,18 0,04 0,0013 1,2213 83,0 9,0 71,5 94,0
1,18 0,04 - 1,2200 81,3 7,7 71,5 93,4
1,18 0,04 51В (бутилвинил-сульфоксид с 2-метил-5-винилпиридином) 0,0007 1,2207 81,3 8,4 68,5 92,7
1,18 0,04 0,0013 1,2213 82,3 8,1 73,0 94,1
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
Сиргалина Элина Гареевна - студентка, ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова». E-mail: elina.sirgalina@mail.ru
№1 (16). 2015
15
INFORMATION ABOUT THE PAPER IN ENGLISH
DEVELOPMENT REAGENT MODE FLOTATION OF COALS SUPPLIED TO THE COKING, USING COPOLYMERS OF VINYLPYRIDINE WITH SULFOXIDOV
Petukhov Vasiliy Nikolaevich - D.Sc. (Eng.), Professor, Nosov Magnitogorsk State Technical University. E-mail: chief.petuhov2013@yandex.ru
Sirgalina Elina Gareevna - Student, Nosov Magnitogorsk State Technical University. E-mail: elina.sirgalina@mail.ru
Abstracts. To improve the efficienty of coal _ flotation copolymers of vinylpyridine with sulfoxidov were used as reagent modifiers in the work. A gasoil was used as a reagent-collector and COBS as a _ frother reagent. From the perspective of process efficiency the best result were shown by modifier 52B (botulinumtoxin with 2-metil-5-vinylpyridine), the use of which allowed to increase the recovery of combustible matter in the concentrate of 1,4 - 2,4 %.
Keywords: Coal, flotation, reactant-modifier, copolymers, the output of concentrate, efficiency, selectivity of the process.
♦ ♦ ♦
УДК 662.74:662.765 Петухов B.H., Бычкова A.B.
РАЗРАБОТКА РЕАГЕНТНОГО РЕЖИМА ФЛОТАЦИИ УГЛЕЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕАГЕНТОВ-СОБИРАТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНОГО ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА
Аннотация. В работе проведены исследования эффективности собирателей различного химического состава и строения при флотации углей, поступающих на коксование. Установлена высокая эффективность и селективность процесса флотации при использовании в качестве реагента-собирателя легкого полимер-дистиллята (ЛПД), позволяющего снизить зольность концентрата на 1,6% по сравнению с использованием других реагентов-собирателей с одновременным повышением извлечения горючей массы в концентрат.
Ключевые слова: уголь, флотация углей, реагенты-собиратели, реагенты-вспениватели, селективность, зольность концентрата.
В последние годы возрастает добыча и использование в промышленности углей, флотируемость которых при применении традиционных реагентных режимов недостаточно высокая [1]. Состояние топливно-энергетического комплекса России во многом за -висит от применения современных технологий добычи и переработки угля и эффективности использования добываемого сырья, в частности мелких фракций, улучшения его потребительских свойств. Это предопределяет необходимость внедрения новых, более эффективных флотореагентов для флотации углей.
Флотация является сложным процессом, являющимся совокупностью физических, химических и физико-химических явлений. В ряде работ установлено, что флотационная активность технических продуктов нефтехимии и нефтепереработки при флотации углей определяется групповым химическим составом и структурными особенностями химических соединений, входящих в реагенты собиратели [2-4]. Поиск новых реагентов для ведения флотации углей различной степени метаморфизма, обладающих разными свойствами поверхности, выбор правильного сочета-
ния веществ, как правило, сложного химического состава являются актуальной задачей.
В работе проводились исследования флотации угольной мелочи класса менее 0,5 мм, поступающей на обогащение в условиях ЦОФ «Чертинская» и технологической марки «ОС» разреза «Томусинский».
При флотации угольной мелочи были исследованы следующие реагенты:
- в качестве реагентов-собирателей были использованы технический продукт нефтепереработки -«Термогазойль» и легкий полимер-дистиллят («ЛПД»);
- в качестве реагента-вспенивателя - Экофол 4408 и кубовые остатки бутиловых спиртов (КОБС).
Групповой химический состав исследованных реагентов приведен в табл. 1.
Исследованием установлено, что применение в качестве реагента-собирателя легкого полимер-дистиллята (ЛПД) позволяет повысить выход концентрата с 69,0 до 80,7% по сравнению с использованием «Термогазойля». Зольность отходов флотации в случае применения «ЛПД» повышается с 36,8 до 42,8%.
