Спосіб переробки систем, які містять вугілля

С О С; С г ДЛЯ СЛУЖРБНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗ N » союз совггсних СОІДИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК (51)5 В 03 D 1/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР ТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ і (21) ^03293/31-03 * . (22) 0it.0A.88 (71) Днепропетровский горный институт (72) И.И.Мнушкин, П.А.Егоров, 0.Б.Нетяга, Н.Н.Черныш,% Л.Г.Навроцкий и И.В.Марфутин (53) 622.765.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР її 1438839, кл. В 03 D 1/00, 1987. Авторское свидетельство СССР * 525266, кл. В 03 D 1/00, 1975. Г (5*0 СПОСОБ ПЕРЬРАБОТКИ УГЛЕСОДЕРЖАЩИХ СИСТЕМ (57) Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и м.б. использовано при переработке углеродсодержащих систем, в т.ч. и прошедших термическую обработку, например, зол ТЭЦ. Цель - повышение извлечения углерода и качества получаемого продукта. Сырье подвергают термической обработке. Затем пульпу кондиционируют с модификатором, собирателем и проводят флотацию. В качестве собирателя используют смесь нефтяного мазута (НН) и аполярного растворителя (АР), а а качестве модификатора силикат натрия. Соотношение НМ и АР составляет 1:0,11 - 1:5, рН 7,0 10,5. В качестве АР могут быть ис** пользованы керосин, бензин, лигроин, легкое дизельное топливо и др. Смесь НМ и АР обладает вязкостью, необходимой для заполнения микропор АР и обвалакивания частиц Нф. Добавка жидкого стекла предотвращает иммобилизацию ксенофер, образующихся под действием смеси НМ и АР. Способ обеспечивает повышение извлечения углерода на 2-16% при снижении содержания серы. 1 табл. (Л ел Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть применено для переработки углеродсодержащих систем, включающих глины, в частности для переработки отвальных пород из терриконов, отходов углеобогатительных фабрик и [др. Кроме того, этот способ может быть использован для переработки углеродсодержащих систем, прошедших термическую обработку в промышленных условиях, например зол тепловых электростанций. Цель изобретения - повышение извлечения углерода и качества получаемого концентрата. Исходное углесодержащее сырье подвергают термической обработке,, а затем кондиционируют с модификатором и собирателем. В качестве собирателя вводят смесь нефтяного мазута и аполярного растворителя, а в качестве модификатора - жидкое стекло, при этом соотношение нефтяного мазута и аполярного растворителя составляет 1:0,11 " 1 ; 5 , а рН пульпы 7,0 - 10,5. Способ осуществляют следующим образом. Кондиционирование суспензии проводят в течение 1-3 мин в присутствии жидкого стекла при расходе СП 15B776O (0,5-2)МІГ* кг/кг и смеси нефтяноо чем свидетельствует высокая прочго мазута с аполярным растворителем ность коагуляционной структуры конпри соотношении компонентов 1:5 центрата (статическое напряжение 2 9:1 и рН суспензии 7,0 - 10,5, Просдвига, СНС, достигает 43 мг/см ). цесс ведут в интервале изменения Действие жидкого стекла в соче3 плотностей 50 - 4П0 кг/м при расходе тании с известным реагентом - керо5 3 аполярных ПАВ 0,5'10 - 1, 5 1 0 кг/кг, сином малоэффективно (£=50%), что хетерополярных ПАВ (0,05-0,25 объясняется низкой прочностью коа3 10~ кг/кг). t гуляционной структуры образующегося o 2 Для данного процесса используется флотоконцентрата (СНС 1-2 мг/см ). жидкое стекло с модулем 2,2 - 3, При высоких расходах жидкого стека который характеризует отношение сола (более 2*10" кг/кг) происходит держания оксида кремния к оксиду резкое уменьшение извлечения углеронатрия в нем и является важной ха15 да в концентрат вследствие депрессии рактеристикой жидкого стекла как флотации угольной фракции при оптифлотационного реагента. мальном соотношении мазута и растК используемым в данном способе ворителя в смеси (1:1). . ' нефтяным мазутам относят тяжелые остатки прямой перегонки нефти и Малые расходы жидкого стекла (ни20 а крекинга марки 40, 100 и 200. Основже 0,5-10~ кг/кг) в сочетании с аполярными реагентами малоэффективны, ные показатели качества мазутов причто связано с высокой удельной поведены в таблице. верхностью термически обработанных В качестве аполярных растворителей углесодержащих систем (5000 могут быть использованы продукты пе6000 см 2 /г). Таким образом, оптимальреработки нефти: керосин разных маный расход жидкого стекла 0,5 -2 кг/т. Применение смеси мазута и апорок, бензин, лигроин легкое дизельное лярного растворителя в сочетании топливо, а также другие растворители. с жидким стеклом позволяет повысить В отличии от керосина предлагае30 извлечение углерода в концентрат мая смесь обладает повышенной вязв 1,5 - 1,6 раза при одновременном костью, что позволяет повысить гидснижении расхода собирателя с (2рофобность углеродных частиц за счет 3'10"3 кг/кг до (0,5-1,5 -1О'г кг/кг заполнения аполярным растворителем и вспениеателяс ^#,2-С ,4)-1 О*3 кг/кг пор, образующихся в результате терЪ мообработки частиц с последующим об- 35 до (0,05 - 0,25)«1С" кг/кг. Широкие пределы варьирования соотношеволакиванием их пленкой нефтяного ния компонентов в смеси (от 9:1 до мазута. 1:5) позволяет оптимизировать проВ этих условиях добавка жидкого цесс как по показателям технологии, стекла предотвращает иммобилизацию 40 так и по экономическим показателям. ксеносфер (пустотелых сферических При применении мазутов разных марок частиц, представленных алюмосиликатаи при флотации шламов и зол различми, кажущаяся плотность которых ного качества оптимальное соотноше3 колеблется от 0,5 до 2 г/см ) флоние компонентов может изменяться, кулами углеродной фракции, образующи- 45 однако не выходит за выбранные премися под действием введенных аполярделы. ных реагентов. Кроме того, эта доТак, для высокозольного пористобавка предотвращает коагуляцию го термообработанного антрацитового ксеносфер и их вынос в пенный прошлама при использовании мазута дукт, что уменьшает засорение кон50 М100 и легкого дизельного топлива центрата и повышает качество полупри расходе жидкого стекла105 кг/кг чаемых продуктов. наибольшее извлечение углерода Максимум извлечения углерода в в~ концентрат достигается при соотноконцентрат (£=92,8%) наблюдается при шении компонентов 1:1, тогда как сочетании действия жидкого стекла 5 для труднообогащаемои золы при ис(расход 10" кг/кг) и предлагаемой пользовании мазута М^0 и осветительсмеси (соотношение мазута и аполярного керосина с тем же расходом жидного растворителя 1:1), обладающий кого стекла наилучшие результаты высокими собирательными свойствами, 1557760 центрате, как правило, колеблется в получены при содержании мазута в смепределах 1,8 - 2,6^. си 70 и 90%. Оптимальное значение рН суспензии Выбор предельных значений соотнопри воздействии смеси мазута с апошения нефтяного мазута и аполярного лярным растворителем в сочетании с растворителя 1:5 и 9:1 основан на результатах флотации: при снижении доли жидким стеклом находится в пределах і мазута ниже нижнего предела резко 7,0 - 10,5. Нижний предел рН объясуменьшается выход концентрата и изняется ухудшением растворимости силивлечение углерода в концентрат и по- 10 ката натрия с уменьшением значения вышается его зольность, при увеличеводородного показателя. нии доли мазута выше 90% также наблюПри рН*7 Na Q SiOj переходит в кремдается ухудшение показателей флотаниевую кислоту (в виде геля), которая ции, кроме того, при использовании ухудшает процесс флотации. вязких мазутов может потребоваться 15 При значениях рН>10,5 наблюдаетнагревание смеси, что ухудшает эконося депрессия флотационного процесса, мические показатели процесса. о чем свидетельствуют результаты Необходимо отметить, что предлагаопытов. емая смесь обладает также мастично 20 вспенивающими свойствами за счет П р и м е р 1. Антрацитовый высоприсутствия углеводородов с гидрокозольный шлам подвергается термиксильной полярной группой и за счет ческой обработке при 1500 К, затем образования флокул угольных частиц. производится кондиционирование сус3 Это свойство позволяет сократить распензии плотностью 300 кг/м жидким ход вспенивателя по сравнению с про- 25 стеклом и смесью мазута МТОО с легтотипом в 2-Ц раза. Процесс флотацион ким дизельным топливом в соотношениного обогащения эффективно протекает ях 10;1 - 1:6 с последующей флотав интервале изменения плотности сусцией суспензии при расходе смеси пензии 50 - *+00 кг/см 3 , тогда как 1,5 кг/т, вспенивателя - реагента обычно флотация наиболее эффективна Т-66 0,150 кг/т при рН суспензии 30 при плотности 200 - 300 кг/м 3 . Такое 9,0. расширение интервала изменения плотДля сравнения приведены резульности объясняется резким повышением таты переработки шлама в присутствии селективности процесса за счет повыкеросина, легкого дизельного топлишения гидрофобности частиц и малой ва, мазута Ml 00 (с добавлением деппрочностью коагуляционной структуры, 35 рессора и без него). Предлагаемый образованием флокул углесодержащих реагент - смесь мазута с легким дичастиц. Это позволяет повысить экозельным топливом в сочетании с жидномичность процесса флотации углесоким стеклом работает в широких предержащих суспензий за счет исключения 40 Д е л а х соотношении компонентов в смеоперации сгущения пульпы, что особенси, при этом извлечение углерода в но существенно для обогащения зол концентрат составляет 85-93% при соотношении компонентов 1:5 ' 9:1. ТЭС, поскольку содержание твердой фазы в суспензии гидрозолоудэления, П р и м е р 2. Зола - унос, обкак правило, не превышает 100 г/л. 45 разовавшаяся при сжигании малореакционного угля АШ в котлоагрегате При флотации термически обработанТП-100 и уловленная в электрофильтных углесодержащих систем в присутре, подвергается кондиционированию ствии жидкого стекла и смеси мазута при плотности суспензии 300 кг/м3 с аполярными растворителями образу50 с жидким стеклом и смесью мазута ется малосернистый флотоконцентрат М^0 с осветительным керосином в со(среднее содержание серы 0,А - 0,5%), отношениях 10:1 - 1:6 с последующей который обладает восстановительными флртацией суспензии в лабораторной свойствами и может использоваться в различных пирометаллургических про- 55 флотомашине. Таким образом, использование цессах. При флотации обычных угольных предлагаемого способа позволяет шламов обогатительных фабрик (терповысить извлечение углерода на 2 — мически не обработанных при 1500 16% и снизить в нем содержание серы, 2100 К) содержание серы во флотокон 8 1557760 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и Способ переработки углеродсодержащих систем, включающий термическую обработку, кондиционирование пульпы с модификатором и собирателем и выделение углерода, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения извлечения углерода и Плотность при 20°С (г/смз) не более Вязкость условная ( ВУ) не более: при 80°С при 100 °С Температура вспышки (°С) не ниже в открытом тигле Температура застывания, (°С) не выше Зольность, {%) не более Мех. примеси, (%) не более Вода, {%) не v более Г.Мозжечкова Заказ 865/ЛСП •I Мазут М4 Показатель Редактор качества получаемого концентрата, в качестве собирателя вводят смесь нефтяного мазута и аполярного растворителя, а в качестве модификатора жедкое стекло, при этом соотношение нефтяного мазута и аполярного растворителя составляет 1:0,11 " 1 : 5 , а рН пульпы 7 , 0 - 1 0 , 5 . Ml 00 1,015 8, 0 1 »5 90 ПО йо + 10 +25 +36 0, 15 0,15 0,3 0 2,5 2,5 2, 0 2,0 1,0 1 М200 2 6,5- 9,5 Составитель В.Мубина Техред Л.Олийнык Корректор С.Черни Тираж 231 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ht-35, Раушская н а б . , д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул.Гагарина, 101