ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Изобретение относится к способам селективной концентрации и выделения мелких угольных частиц из водоугольной суспензии и может быть использовано для обогащения угольных шламов на обогатительных фабриках, переработки шламов с гидроотвалов, регенерации шламовых вод предприятий.

Процесс обогащения угольных шламов, включающий одновременную подачу в водоугольную суспензию масляного реагента и пенообразователя, операцию селективной масляной агломерации угольных частиц при непрерывной подаче в суспензию диспергированного воздуха, разделение продуктов селекции с помощью флотации осуществляют в камере агломерации при перемешивании суспензии в течение от 2 до 3 мин вращающейся мешалкой при окружной скорости ее вращения, равной 6 м/с, при этом масляный реагент и пенообразователь вводят в суспензию при весовом соотношении реагентов от 5:1 до 40:1 и общем их количестве 0,1-0,25% от массы сухого угля, а разделение продуктов селекции флотацией проводят во флотационной камере по окончании перемешивания суспензии.

При перемешивании суспензии в указанных условиях повышается дисперсность масляных капель и воздушных пузырьков и увеличивается их количество. При контакте капель масла с пузырьками последние покрываются масляной пленкой, при этом общая площадь поверхности омасленных пузырьков в несколько раз превышает площадь поверхности капель масла при постоянном количестве его в суспензии. За счет этого резко возрастает число столкновений твердых частиц с омасленными пузырьками воздуха. Мелкие гидрофобные частицы угля при столкновении с такими пузырьками закрепляются на пленке масла, образуя микрофлокулы. Омасленные микропузырьки и микрофлокулы при столкновении с более крупными частицами угля закрепляются на их поверхности. В результате, в суспензии образуются комплексы, состоящие из микропузырьков, пленок и капель масла и частиц угля различной крупности. При этом снижается расход масляного реагента и повышается скорость перевода аэрокомплексов в пенный продукт при разделении продуктов селекции флотацией.

Данный способ обогащения угольных шламов осуществляют следующим образом. В водоугольную суспензию добавляют масляный реагент и пенообразователь в необходимом количестве, суспензию перемешивают с высокой скоростью в течение определенного времени при непрерывном насыщении ее диспергированным воздухом без образования пены на поверхности суспензии. Образовавшиеся в процессе масляной агломерации в объеме суспензии углемасляные аэрокомплексы отделяют по окончании перемешивания с помощью процесса флотации.

Пример. В лабораторных условиях проводят обогащение угольных шламов, находящихся в суспензии, содержащей 70 г/л твердой фазы. Твердая фаза суспензии представлена углем марки КС зольностью 13,5% и крупностью - 0,5 мм, при содержании класса - 0,1 мм, равном 67%.

Водоугольную суспензию заливают в камеру агломерации, включают мешалку и добавляют масляный реагент - термогазойль и пенообразователь - кубовые остатки производства бутиловых спиртов (КОБС). Термогазойль и КОБС не дефицитны и применяются на углеобогатительных фабриках в качестве флотационных реагентов. Пенообразователь добавляют в количестве от 0,0025 до 0,03% от массы сухого угля. Увеличение расхода пенообразователя положительно влияет на результаты обогащения и способствует сокращению расхода масляного реагента, однако при добавлении его в количестве более 0,03% образуется устойчивая флотационная пена, которую трудно обезвоживать, и возможно накопление пенообразователя в оборотной воде.

Воздух поступает в камеру агломерации за счет его эжекции через полую трубу из атмосферы и диспергируется в результате турбулентного воздействия потоков жидкости на газовую фазу, кинетическую энергию которым передает вращающаяся мешалка. Перемешивание проводят в течение заданного времени при постоянной окружной скорости вращения мешалки, равной 6 м/с. Продолжительность процесса масляной агломерации заметно влияет на показатели обогащения, поэтому в каждом случае необходимо определить минимальное время перемешивания суспензии, увеличение которого уже практически не влияет на конечные результаты. По окончании перемешивания суспензию переводят во флотационную камеру и флотируют без добавления реагентов до полного прекращения минерализации пены.

При обогащении угольного шлама по предлагаемому способу при расходе масляного реагента 0,18% и пенообразователя 0,02% от массы сухого угля, времени перемешивания суспензии 2 мин и окружной скорости вращения мешалки 6 м/с получен угольный концентрат с выходом 87,3% и зольностью 6,5% и отходы зольностью 61,6%.