ДОКЛАД НА III МЕЖДУНАРОДНУЮ НАУЧНУЮ КОНФЕРЕНЦИЮ СТУДЕНТОВ И АСПИРАНТОВ "ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ", ДонНТУ, Апрель 2004 г.

Флотация окисленных и неокисленных коксующихся углей

Сербиненко А.А., Смирнов А.И., Волкова Е.И.

Донецкий Национальный Технический Университет

Источник: Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів / Збірка доповідей ІІI Міжнародної наукової конференції аспірантів та студентів. Т.1. - Донецьк: ДонНТУ, ДонНУ, 2004. - С. 122-123.

Вернуться в библиотеку

Совершенствование технологии, интенсификации процессов подземной выемки существенно изменили качество рядового угля. Эти изменения относятся прежде всего к угольной мелочи крупностью менее 1 мм, количесиво которой в рядовых углях составляет около 20 – 25%. С учётом дополнительного измельчения в процессе транспортировки и обогащения выход мелочи для коксующихся углей достигает 30 – 35% при зольности 16 – 24.

В связи с этим большое значение приобретает обогащение мелких классов углей флотацией. Процесс флотации основан на различии физико-химических свойств поверхностей разделяемых компонентов (угля и породы). При этом главную роль играет различная смачиваемость минеральных зерен водой. Введением в смесь воды и мелких зерен (пульпу) специальных веществ, называемых флотационными реагентами, искусственно добиваются изменения смачиваемости поверхности минеральных зерен. Частицы породы, хорошо смачивающиеся водой, не прилипают к пузырькам воздуха, остаются взвешенными в воде и выводятся в виде флотационных хвостов.

В настоящей работе исследовали процесс флотации коксующихся углей. Использование различных реагентов-собирателей для углей одной марки позволяет изменить выход и зольность концентрата, а также зольность отходов. Для флотации неокисленного угля марки «К» крупностью менее 0,5 мм в качестве реагентов-собирателей использовали керосин авиационный, керосин осветительный, дизтопливо и реагент марки ААР-2. Расход реагентов составлял в каждом опыте 1600 г/т. В качестве реагента-вспенивателя использовали масло ПОД, расход – 200 г/т. Для проведения сравнительного анализа результатов действия каждого из реагентов брали одинаковое количество угля, содержание твёрдого в пульпе составляло 150 г/л, и жестко соблюдали одинаковые режимы флотации в каждом случае. По результатам опытов определяли выход концентрата, зольность концентрата и отходов. Полученные данные представлены в табл. 1. Из приведенных данных видно, что выход концентрата, наименьшая зольность концентрата и максимальная зольность отходов при флотации неокисленного коксующегося угля наблюдается при использовании в качестве реагента-собирателя реагента марки ААР-2.

Поверхностное окисление углей оказывает большое влияние на технологию их флотации. Более окисленный уголь флотируется хуже, чем менее окисленный. Это находится в прямой связи с образованием на поверхности углей гидрофильных кислородсодержащих групп. Основной причиной окисления углей в месторождениях является действие кислорода, растворённого в воде, просачивающейся по трещинам пласта, а также кислорода воздуха, имеющего доступ к последним. Степень окисления поверхности частиц угля фиксируется рядом методов, в частности температурой возгорания: чем ниже температура возгорания, тем более окислена поверхность частиц угля. В наших опытах для более окисленного угля была зарегистрирована температура возгорания 3340С, тогда как для неокисленного угля она составила 3260С.

Исследование процесса флотации окисленных углей с использованием различных реагентов не привели к заметному повышению выхода концентрата и уменьшения его зольности.

Таблица 1

Результаты флотации неокисленного угля с использованием различных реагентов

При флотации окисленных углей весьма специфическое влияние оказывает рН среды. В наших опытах рН изменяли от 7 до 3, добавляя в воду соляную кислоту и регистрируя значения рН индикаторной бумагой. При этом исходные параметры выдерживались одинаковыми в каждом опыте: содержание твёрдого в пульпе составляло 150 г/л, зольность исходного угля – 25,7 %, расход реагента ААР-2 – 1600 г/т, расход реагента-вспенивателя (масло ПОД) – 200 г/т. Время смачивания шлама в каждом опыте составляло 1 минуту, сбор пенного продукта проводили в течение 2 минут. Результаты определения выхода концентрата, зольности концентрата и отходов представлены в таблице 2.

Таблица 2

Выход концентрата и зольность продуктов флотационного обогащения окисленного угля в зависимости от рН среды

Как видно, лучшая флотация окисленных углей происходит в кислой среде. Об этом свидетельствуют более высокий выход концентрата и более низкая зольность отходов. Зольность отходов при этом также уменьшается, что говорит о выносе продукта из концентрата.

Вернуться в библиотеку

©2008 ДонНТУ, Сербиненко А.А.