авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Обоснование выбора собирателей из группы алкенов изомерного строения для интенсификации флотации угля

-- [ Страница 3 ] --

С целью подтверждения эффективности реагента и предложенного механизма действия 2-винилгексадиена-1,5 при флотации было проведено обогащение угольной мелочи марки «К» и «Г», а также исходного питания ЦОФ «Сибирь», представляющего собой смесь технологических марок «Г», «ГЖО», «ГЖ», «ОС», «КС».

Установлено, что при флотации смеси углей ЦОФ «Сибирь» с использованием 2-винилгексадиена-1,5 достигаются более высокие показатели по сравнению с флотацией отдельных углей марки «К» и «Г» (табл.8).

Таблица 8

Показатели флотации угольной мелочи ЦОФ «Сибирь»

с использованием 2-винилгексадиена-1,5

Реагентный режим (расход реагента, кг/т) Продукты флотации Показатели, % Извлечение горючей массы в концентрат, % Марка угля, Аd исх,%
собиратель вспениватель выход зольность
октен-1 (1,3) КОБС (0,08) концентрат отходы 63,0 37,0 10,5 40,5 71,9 «К», 21,7
2-винилгекса-диен-1,5 (1,3) концентрат отходы 72,4 27,6 9,2 54,1 83,9
октен-1 (1,3) КОБС (0,08) концентрат отходы 46,0 54,0 3,1 18,5 50,3 «Г», 11,4
2-винилгекса-диен-1,5 (1,3) концентрат отходы 69,4 30,6 3,3 30,7 75,7
октен-1 (1,3) КОБС (0,08) концентрат отходы 78,5 21,5 5,8 46,3 86,5 «Г», «ГЖО», «ГЖ», «ОС», «КС», 14,5
2-винилгекса-диен-1,5 (1,3) концентрат отходы 83,5 16.5 6,5 55,0 91,3

Выявлено, что при флотации газового угля, обладающего низкой природной флотируемостью, с использованием 2-винилгексадиена-1,5 были получены сравнительно высокие результаты, по сравнению с действием октена-1, использование которого при флотации газового угля дает низкие показатели флотации. Это подтверждает, что винилдиеновые углеводороды взаимодействуют с неоднородными углями по выявленному механизму и вследствие этого обладают высокой флотационной активностью по отношению к ним.

Это было также подтверждено результатами флотации угля техническими смесями углеводородов (фракций -олефинов), содержащими различное количество винилдиеновых соединений.

Кроме того, при исследовании методом ИК-спектроскопии наблюдается некоторое уменьшение интенсивности полосы поглощения соответствующей ОН--группе поверхности угля марки «Г» после его обработки 2-ви-нилгексадиеном-1,5.

Таким образом, на основании сопоставления флотационной активности, термодинамических и квантово-химических параметров реагентов было установлено, что винилдиеновые углеводороды, содержащие сопряженную систему двойных связей обладают повышенной флотационной активностью по отношению к неоднородным углям, взаимодействуя с ними двойственным образом.

Из вышесказанного следует, что при выборе собирателя для эффективной флотации смесей углей различной стадии метаморфизма поиск реагента предлагается осуществлять из группы алкенов изомерного строения, содержащих сопряженную систему двойных связей, по наибольшему значению термодинамического параметра, определяемого измерением теплоты смачивания, в сочетании с наименьшим значением квантово-химических параметров молекулы реагента (дипольный момент).

Между тем, в связи со значительной стоимостью 2-винилгексадиена-1,5 и относительно большим расходом, обусловленным низкой молекулярной массой, использование его в чистом виде нецелесообразно. В связи с этим, исследовано применение 2-винилгексадиена-1,5 в смеси с термогазойлем на примере флотации угольной мелочи ЦОФ «Северсталь» (Аd=13,6%) (табл.9.).

Таблица 9

Результаты флотации угольной мелочи ЦОФ «Северсталь» (Аd=13,6%)

с использованием смесей 2-винилгексадиена-1,5 с термогазойлем

Реагентный режим Расход реагента, кг/т Продукты флотации Показатели флотации Извлечение горюч. массы в конц-рат,%
Собиратель Собирателя Вспенивателя (ВПП-86) Выход,% Зольность%
Термогазойль 1,35 0,08 концентрат отходы 62,0 38,0 5,0 28,0 68,2
Термогазойль – 90% + 2-винилгексадиен-1,5 –10% 1,05 концентрат отходы 83,0 17,0 6,2 50,1 90,1
Термогазойль – 70% + 2-винилгексадиен-1,5 –30% 1,1 концентрат отходы 87,4 12,6 6,3 64,0 94,7
Термогазойль – 30% + 2-винилгексадиен-1,5 – 70% 1,0 концентрат отходы 84,0 16,0 7,1 47,7 90,3

Было установлено, что добавка 10% 2-винилгексадиена-1,5 к термогазойлю позволяет существенно улучшить показатели флотации. Максимальный эффект достигается при использовании 1,1 кг/т смеси, содержащей 30% 2-ви-нилгексадиена-1,5, выход концентрата составил 87,4%, что на 25,4% больше, чем при использовании термогазойля в количестве 1,35 кг/т.

Таким образом, 2-винилгексадиен-1,5 может эффективно использоваться на УОФ в смеси с техническими продуктами при флотации угольной мелочи, имеющей непостоянный марочный состав.

Дальнейшие исследования были направлены на поиск технических реагентов, содержащих в своём составе выявленные высокоактивные компоненты – алкены изомерного строения.

В четвертой главе представлены результаты физико-химических и флотационных исследований технических продуктов УФ-2 и полимер-дистиллята, содержащих в своем групповом составе разное количество эффективных по отношению к коксовому углю алкенов изостроения, в сравнении с флотацией углей термогазойлем, содержащем в своём составе алкены нормального строения.

Исследования показали, что применение полимер-дистиллята и УФ-2 в качестве собирателей при флотации коксовых углей позволяет получить более высокие показатели, чем при использовании применяемых в промышленности реагентов. Так, при расходе полимер-дистиллята в количестве 0,26 кг/т выход концентрата составил 69,2%, что на 3,4-1,2% выше, чем при использовании термогазойля, расход которого в 6,5 раз больше (табл.10.). Использование УФ-2 вместо термогазойля при равном расходе позволяет повысить выход концентрата на 8,0%.

Таблица 10

Результаты флотации углей марки «К» (Аd=21,7%) с использованием

технических продуктов

Реагентный режим Расход реагента, кг/т Продукты флотации Показатели флотации Извлечение горюч. массы в конц-рат,%
Собиратель Вспениватель Собирателя Вспенивателя Выход,% Золь-ность,%
Термогазойль КОБС 1,80 0,08 концентрат отходы 64,4 35,6 8,7 45,2 75,1
Термогазойль 2,00 концентрат отходы 68,0 32,0 8,6 49,5 79,4
УФ-2 1,80 концентрат отходы 65,8 34,2 7,9 48,3 77,4
УФ-2 2,00 концентрат отходы 75,6 24,4 9,4 59,8 87,4
Полимер-дистиллят 0,26 концентрат отходы 69,2 30,8 8,1 52,3 81,2
Полимер-дистиллят 0,39 концентрат отходы 71,0 29,0 8,4 54,3 83,0
Полимер-дистиллят 0,53 концентрат отходы 72,4 27,6 9,1 54,8 84,0

Результаты флотации подтверждены изменениями значений -потенциала угольной поверхности и краевого угла смачивания при действии полимер-дистиллята и термогазойля.

Наблюдается падение абсолютного значения -по-тенциала угольной поверхности с величины -20,3 мВ до -18,2 мВ для полимер-дистиллята и до -19,0 мВ для термогазойля. Измерение краевых углов смачивания показало их увеличение на 3 при действии термогазойля и на 5 при смачивании угля раствором полимер-дистиллята.

Высокая флотационная активность полимер-дистиллята объясняется не только его высокой адсорбцией на угольной поверхности, но и лучшей дисперсностью реагента в воде (рис.5).

эмульсия термогазойля эмульсия полимер-дистиллята

термогазойль полимер-дистиллят

Рис.5. Распределение частиц эмульсии по размерам

Анализ полученных результатов показал, что средний диаметр частиц эмульсии полимер-дистиллята составляет 9 мкм, что значительно меньше, чем у термогазойля, средний размер частиц которого 25 мкм, причем доля частиц с размером менее 10 мкм у полимер-дистиллята значительно больше - она составила 70% в отличие от 5% термогазойля.

Для получения оптимальных качественно-количественных показателей флотации был разработан реагентный режим с использованием полимер-дистиллята: подобран наиболее эффективный вспениватель ВПП-86, обладающий большим эффектом снижения поверхностного натяжения (до 49,0 Дж/м2) и выбран оптимальный расход собирателя (рис.6).

Применение полимер-дистиллята по сравнению с термогазойлем позволяет при оптимальном его расходе (0,29 кг/т) обеспечить выход концентрата 80,1%, с извлечением горючей массы 94,3%, получить зольность отходов 77,6% и снизить расход собирателя в 4,8 раза (табл.11).

Таким образом, результаты лабораторных исследований позволили установить высокую эффективность собирателей полимер-дистиллята и УФ-2, обусловленную содержанием в их составе алкенов изомерного строения.

На способ флотации углей с использованием реагента-собирателя полимер -дистиллята получен патент РФ.

В связи с малыми ресурсами технического продукта полимер-дистиллята на УОФ КХП ОАО «Северсталь» были проведены промышленные испытания с использованием в качестве реагента-собирателя УФ-2 (табл.12).

Таблица 11

Показатели флотации углей марки «К» (Аd=21,7%)с использованием технических продуктов

Реагентный режим (расход реагента, кг/т) Продукты флотации Суммарные показатели, % Извл. горюч. массы в конц., %/ извл. мин. ч. в отх.,% с
Собиратель Вспени-ватель выход Золь-ность
Полимер-дистиллят (0,29) ВПП-86 (0,04) Концетрат Отходы 80,1 19,9 7,8 77,6 94,3/71,2 0,820
Термогазойль (1,4) Концетрат Отходы 68,3 31,7 6,9 53,6 81,2/78,3 0,750

Испытания проводили в течение одной смены на шестикамерной флотационной машине механического типа ФМУ-6,3. Усредненные результаты флотации угольного шлама свидетельствуют о более высоких технологических показателях при использовании в качестве собирателя технического продукта УФ-2 по сравнению с базовым реагентом-собирателем ТС-1. Увеличился выход флотоконцентрата на 1,62%, извлечение горючей массы в концентрат возросло на 4,4%, повысилась зольность отходов флотации на 7,1%, снизился расход собирателя на 40-50%, вспенивателя - на 60%. Ориентировочный экономический эффект от использования нового реагентного режима составляет 23,9 млн. руб./год.

Таблица 12

Показатели процесса Варианты
базовый новый
1.Зольность исходного питания, % 15,8 15,8
2.Выход флотоконцентрата, % 86,88 88,50
3. Зольность флотоконцентрата Аd, % 7,7 7,8
4.Зольность отходов флотации Аdотх, % 70,4 77,5
5.Расход реагентов, т/год 5.1. ТС-1 5.2. УФ-2 5.3. ВПП-86 894,25 - 11,68 - 478,15 7,3


Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.